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这彗星比土豆还丑 为何会长成这样呢？

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比土豆还丑的彗星？它咋就长得这么自我放弃了！
宇宙中的天体都长什么样？不知道 。反正不都是球 ， 尤其是那些小个头儿的天体 。大多数小天体 ， 比如小行星和彗星 ， 都长得挺随心所欲的 。
非要总结归类的话 ， 也不是完全无迹可寻 ， 最常用的标准就是长宽比啦 。有些小天体长宽比小些 ， 像个苹果；而有些长宽比大些 ， 像个芒果 。更夸张的就是去年新发现的第一颗来自太阳系外的星际来客‘Oumuamua ， 长宽比高达10:1 ， 假想图长这样：
‘Oumuamua形状的假想图 。图片来源：NASA
在这类长宽比较大的小天体里 ， 还有一种更加奇特的形态：哑铃型或双叶型（bilobate） ， 顾名思义 ， 就是明显可以看到两端粗中间细 。
最典型的就是被罗塞塔号详细观测过的彗星67P/楚留莫夫（67P/ChuryumovGerasimenko）了 。除此之外 ， 还有比如彗星1P/Halley（也就是我们说的哈雷彗星） ， 以及19P/Borrelly等等 。
彗星67P/ChuryumovGerasimenko（67P/楚留莫夫）、1P/Halley（也就是我们说的哈雷彗星）、19P/Borrelly都是有名的哑铃型小天体 。图片来源：NASA
这类哑铃型小天体是如何形成的？这多年以来一直是科学家们争议的话题 。

太难不看版
有一个哑铃状的彗星 ， 你猜它是怎么形成的？这里有3个假说：
A、一颗圆溜溜的彗星 ， 被摧残成了哑铃 。
B、两颗彗星慢悠悠地巧遇 ， 结合成了“哑铃 。
C、某些条件下 ， 两个天体撞在了一起 ， 而且大的还撞碎了！有些碎片重新相遇 ， 结合在了一起 。
现在 ， C被电脑模拟证实了 。
侵蚀说和撞击说
有两种猜测 。一种是侵蚀说——一整块细长型小天体经过局部性的质量损失和风化侵蚀 ， 最终变成了哑铃状；一种是撞击说——两个小天体各自形成 ， 然后因为碰撞而连接起来的 。

侵蚀说和撞击说示意图 。局部性的侵蚀作用可能是由由于彗星在近日点附近的排气作用引起的局部质量损失等原因造成的 。制图：haibaraemily
那么彗星67P是哪一种呢？2014年8月6日 ， 欧空局发射的罗塞塔号探测器给出了明确的答案[1] 。罗塞塔号携带的OSIRIS相机 ， 不仅获取了彗星67P表面所有的区域的影像并进行了分区 ， 而且还以高达7米/像素的分辨率精细测绘了彗星67P的地层 。
罗塞塔号及其携带的菲莱号着陆器和彗星67P 。图片来源：ESA
在影像中 ， 地表的断层形成台阶一样的台地 ， 暴露出彗星67P内部丰富的地层结构 ， 表明它并不是一个均质的“苹果” ， 而是一个层层叠加的“洋葱” 。
这些地层是彗星活跃的地质活动引起的 。与地球相似 ， 特定地层对应特定时期 ， 在没有发生倒转和差异侵蚀的情况下 ， 新产生的地层会不断叠加在旧的地层之上 。
左图是彗星67P上Seth区域中的台地（绿色）和暴露出来的地层（红色） 。右图是放大后的平行地层 。图片来源：ESA
【这彗星比土豆还丑 为何会长成这样呢？】显然 ， 侵蚀说和撞击说产生的地层特征应当是不同的 。如果哑铃结构是由局部侵蚀产生的 ， 那么靠近侵蚀部分的地层方向和重力方向就不垂直了 。
侵蚀和撞击形成的哑铃型小天体应该会有完全不同的地层分布 。制图：haibaraemily
通过分析罗塞塔号传回的影像数据 ， 科学家重现了彗星67P表层向下650米深的地层结构 ， 确认彗星67P并不是一个大洋葱被局部侵蚀变成哑铃形状的 ， 而是两个各自独立形成的“洋葱头”重组而成的[1] 。
多视角的地层和重力方向关系 ， 黄色为重力方向 ， 虚线为地层位置 ， 两者几乎处处近乎垂直 。图片来源：文献[1]
但是新问题又来了：如果彗星67P是撞击合并而成的 ， 又要如何保持原本的地层和内部结构 ， 而不被猛烈的撞击产生的热所融化重铸呢？

怎么撞上的？
一种观点认为 ， 两颗形成于太阳系相似的环境中的原始彗核碰巧相遇了 ， 因为相对速度不大 ， 两颗彗核缓缓相撞 ， 并由于引力作用最终结合在了一起 ， 形成今天的彗星67P（所以我们姑且管这叫“缘分说”吧） 。但由于这一过程只可能发生在太阳系形成早期（最开始的1000万年左右） ， 所以如果这一假说是真的 ， 就说明彗星67P非常古老 ， 在太阳系早期就已经完成了合并 。

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