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這彗星比土豆還丑 為何會長成這樣呢？

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比土豆還丑的彗星？它咋就長得這么自我放棄了！
宇宙中的天體都長什么樣？不知道 。反正不都是球 ， 尤其是那些小個頭兒的天體 。大多數小天體 ， 比如小行星和彗星 ， 都長得挺隨心所欲的 。
非要總結歸類的話 ， 也不是完全無跡可尋 ， 最常用的標準就是長寬比啦 。有些小天體長寬比小些 ， 像個蘋果；而有些長寬比大些 ， 像個芒果 。更夸張的就是去年新發現的第一顆來自太陽系外的星際來客‘Oumuamua ， 長寬比高達10:1 ， 假想圖長這樣：
‘Oumuamua形狀的假想圖 。圖片來源：NASA
在這類長寬比較大的小天體里 ， 還有一種更加奇特的形態：啞鈴型或雙葉型（bilobate） ， 顧名思義 ， 就是明顯可以看到兩端粗中間細 。
最典型的就是被羅塞塔號詳細觀測過的彗星67P/楚留莫夫（67P/ChuryumovGerasimenko）了 。除此之外 ， 還有比如彗星1P/Halley（也就是我們說的哈雷彗星） ， 以及19P/Borrelly等等 。
彗星67P/ChuryumovGerasimenko（67P/楚留莫夫）、1P/Halley（也就是我們說的哈雷彗星）、19P/Borrelly都是有名的啞鈴型小天體 。圖片來源：NASA
這類啞鈴型小天體是如何形成的？這多年以來一直是科學家們爭議的話題 。

太難不看版
有一個啞鈴狀的彗星 ， 你猜它是怎么形成的？這里有3個假說：
A、一顆圓溜溜的彗星 ， 被摧殘成了啞鈴 。
B、兩顆彗星慢悠悠地巧遇 ， 結合成了“啞鈴 。
C、某些條件下 ， 兩個天體撞在了一起 ， 而且大的還撞碎了！有些碎片重新相遇 ， 結合在了一起 。
現在 ， C被電腦模擬證實了 。
侵蝕說和撞擊說
有兩種猜測 。一種是侵蝕說——一整塊細長型小天體經過局部性的質量損失和風化侵蝕 ， 最終變成了啞鈴狀；一種是撞擊說——兩個小天體各自形成 ， 然后因為碰撞而連接起來的 。

侵蝕說和撞擊說示意圖 。局部性的侵蝕作用可能是由由于彗星在近日點附近的排氣作用引起的局部質量損失等原因造成的 。制圖：haibaraemily
那么彗星67P是哪一種呢？2014年8月6日 ， 歐空局發射的羅塞塔號探測器給出了明確的答案[1] 。羅塞塔號攜帶的OSIRIS相機 ， 不僅獲取了彗星67P表面所有的區域的影像并進行了分區 ， 而且還以高達7米/像素的分辨率精細測繪了彗星67P的地層 。
羅塞塔號及其攜帶的菲萊號著陸器和彗星67P 。圖片來源：ESA
在影像中 ， 地表的斷層形成臺階一樣的臺地 ， 暴露出彗星67P內部豐富的地層結構 ， 表明它并不是一個均質的“蘋果” ， 而是一個層層疊加的“洋蔥” 。
這些地層是彗星活躍的地質活動引起的 。與地球相似 ， 特定地層對應特定時期 ， 在沒有發生倒轉和差異侵蝕的情況下 ， 新產生的地層會不斷疊加在舊的地層之上 。
左圖是彗星67P上Seth區域中的臺地（綠色）和暴露出來的地層（紅色） 。右圖是放大后的平行地層 。圖片來源：ESA
【這彗星比土豆還丑 為何會長成這樣呢？】顯然 ， 侵蝕說和撞擊說產生的地層特征應當是不同的 。如果啞鈴結構是由局部侵蝕產生的 ， 那么靠近侵蝕部分的地層方向和重力方向就不垂直了 。
侵蝕和撞擊形成的啞鈴型小天體應該會有完全不同的地層分布 。制圖：haibaraemily
通過分析羅塞塔號傳回的影像數據 ， 科學家重現了彗星67P表層向下650米深的地層結構 ， 確認彗星67P并不是一個大洋蔥被局部侵蝕變成啞鈴形狀的 ， 而是兩個各自獨立形成的“洋蔥頭”重組而成的[1] 。
多視角的地層和重力方向關系 ， 黃色為重力方向 ， 虛線為地層位置 ， 兩者幾乎處處近乎垂直 。圖片來源：文獻[1]
但是新問題又來了：如果彗星67P是撞擊合并而成的 ， 又要如何保持原本的地層和內部結構 ， 而不被猛烈的撞擊產生的熱所融化重鑄呢？

怎么撞上的？
一種觀點認為 ， 兩顆形成于太陽系相似的環境中的原始彗核碰巧相遇了 ， 因為相對速度不大 ， 兩顆彗核緩緩相撞 ， 并由于引力作用最終結合在了一起 ， 形成今天的彗星67P（所以我們姑且管這叫“緣分說”吧） 。但由于這一過程只可能發生在太陽系形成早期（最開始的1000萬年左右） ， 所以如果這一假說是真的 ， 就說明彗星67P非常古老 ， 在太陽系早期就已經完成了合并 。

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