太陽系冰質小天體的協同研究 - 第二階段

在此研究工作中, 我們利用「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波望遠鏡陣列」(ALMA)對木衛二歐羅巴的大氣化學組成進行觀測, 以及藉由羅賽達號太空船對彗星67P長達兩年的電波觀測資料, 來研究太陽系裡的水分子與其他易揮發性有機分子之起源與分布. 歐羅巴為一顆繞行木星運轉的衛星, 其表面覆蓋冰層, 多樣性的地表特徵與磁場觀測的結果推測歐羅巴存在著地下海洋. 此外, 最新的哈伯太空望遠鏡觀測資料顯示, 歐羅巴有著類似於土衛二(恩斯拉達斯)的間歇泉噴發之地表活動. 我們的ALMA觀測資料顯示歐羅巴大氣層裡存在著水分子. 藉由分子的分佈樣貌與噴發速度的大小, 我們推測出其來源: 水分子的噴發機制是類似於土衛二恩斯拉達斯的地熱活動, 可能由地下海洋所造成的氣體噴發事件. 冰火山作用也是另一種可能的氣體噴發機制. 這仍需更多的觀測資料來作佐證. 彗星67P則是一顆屬於木星族的短週期彗星, 羅賽達號太空船在2014年抵達這顆彗星且其繞行時間長達兩年, 以前所未有的近距離(亦即前所未有的解析度)探索著此彗星的地表, 化學組成與其噴發氣體和周遭環境的互動作用. 我們將利用羅賽達號太空船上的電波觀測資料, 來探討太陽照射產生氣體的噴發效應, 以及彗核地表化學組成上的不均勻性等等. 目前我們已分析出彗核地表的特定活躍區域, 這代表著彗核內部組成結構可能是不均勻的(如某些區域較多為空洞). 另外, 觀測結果也顯示此彗星的南半球擁有較多的甲醇分子, 這也反應出此彗星在化學組成上的不均質性. 最後, 比較電波觀測資料與羅賽達號太空船的可見光波段資料, 我們找到彗星氣體噴發過程與塵埃噴流之間的相關性, 這將可以進一步分析氣體與塵埃之間的交互作用. 這些研究成果預期將會增進我們對太陽系的起源與演化之瞭解, 同時也探索著太陽系裡可能的生命起源與分布.