彗星研究的新成果
一、彗星探测器的收获及动向
（一）彗星探测器直接获取的成果
1．彗星探测器直接采集到彗星的组成物质。
⑴星尘号飞船成功把彗星尘埃样本带回地球。2006年1月15日，装有彗星尘埃样本的星尘号飞船返回舱，在美国犹他州沙漠着陆。 这是人类历史上第一次把彗星样本直接带回地球。由于彗星是太阳系最原始的天体，在太阳系诞生46亿年来，它几乎始终保持着形成初期的状况，同时还可能携带孕育生命的种子，因此引起了人类对其进行探测的重视。现在，人们有了彗星样本，期望通过对其研究，获得关于彗星乃至整个太阳系在46亿年前起源的信息。
星尘号彗星探测器，是美国航空航天局在1999年2月发射升空的。它已在太空历时7年，飞行了46.3亿公里。星尘号飞船重385公斤，体外安装了一个特殊的防撞厚护罩，可以抵挡太空碎石的撞击。它携带的返回舱内，有一个重46公斤的彗星尘埃捕获器，还有高分辨率照相机、用来获取有关彗星数据的科学仪器等。这台高分辨率照相机拍摄了72张彗星图片，使人类首次获得彗星的特写照片。
星尘号带回的彗星尘埃样本，是从太阳系边缘的 “威尔德二号” 彗星上采得的。星尘号有一个用气凝胶制成的网球拍状收集器。气凝胶是目前世界上最轻的固体，体内99.8%是空隙，密度只有玻璃的1/1000。但它能有效攫取速度比子弹还快40倍的星尘粒子，同时不改变它们的形状和化学成分。正是有了它，星尘号才得以在不到3分钟内捕捉到足够的彗星尘埃。
⑵罗塞塔成功获取彗星气体化学信息。2014年10月24日，欧空局网站报道，该局质谱仪首席科学家卡森·阿尔特维格领导的研究小组，通过罗塞塔彗星探测器上的设备，直接获取到67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星(以下简称67P彗星)气体中一些有趣的化学信息。其中包括氨、甲烷、硫化氢、氰化氢和甲醛等分子，不过它们的味道并不怎么让人愉快。
从彗星上获得这些信息的，是罗塞塔上安放的质量光谱仪，当彗星靠近太阳时，它能分析出彗星气体的特征。
阿尔特维格表示，67P彗星的气味相当强烈，其中有硫化氢发出的臭鸡蛋味、氨产生的马尿味、刺鼻的甲醛味、氰化氢像杏仁一样的苦味，以及甲醛挥发出的酒精味。在这之外，还要再加上一点二硫化碳带来的甜甜香味。他说：“这就是你会闻到的独特，彗星香。”
欧空局的科学家称，现在这个阶段就检测到这么多不同的分子，已经让他们很惊喜了。
罗塞塔彗星探测器于2004年3月发射升空，经过历时10年5个月零4天、总长超过64亿公里的太空飞行，在2014年8月6日终于追上了它飞快移动的目标：67P彗星，进入距离彗星约100公里的轨道并围绕其运行。在飞行过程中，罗塞塔曾三次经过地球、一次经过火星和另外两颗小行星。
作为人类首个近距离环绕彗星飞行的航天器，罗塞塔将在未来一年多时间里陪伴67P彗星接近太阳。11月12日，罗塞塔将开始执行具有高度风险的在轨机动，并在彗星释放着陆器，一旦成功，这将成为人类首次登陆彗星的壮举。科学家认为，太阳系旅行者——彗星就如同时间胶囊一样，蕴藏着太阳系形成时期留下的原始物质。对其尘埃、气体、结构及其他相关物质的研究，将有助于揭开太阳系形成、地球上水的来源，乃至生命起源的奥秘。
2．彗星探测器传回观察到的彗星图片资料。
⑴罗塞塔号探测器传回首批彗星图像。2014年5月16日，国外媒体报道，欧洲空间局当天向外界公布了由罗塞塔号探测器上安置的照相机拍摄的图像。研究人员说，以追逐彗星为使命的罗塞塔号探测器，经过在宇宙空间日以继夜的以每小时数千公里的速度飞驰，终于拍摄到67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星喷射出的气体和尘埃，而也就在此刻，两者与太阳的距离正越来越近。
这架欧洲空间局斥资10亿欧元的探测器，在历经近3年的休眠期后，于2014年1月被成功唤醒。预计到8月，罗塞塔号探测器将有望追上67P彗星，开始对其表面进行为期两个月的绘图，探测其引力、质量、形状和大气等。而在11月，罗塞塔号探测器将向彗星表面投放着陆器——菲莱号。着陆器将在与彗核“对接”后，探测其表面和表层以下的物质成分、硬度和密度并拍照，其拍摄的照片将通过罗塞塔号探测器传回地球，供专家分析解读。预计，这项探测任务将于2015年12月结束。如果一切顺利，罗塞塔号探测器将成为人类首个近距离绕彗星运行，并在彗星表面投放着陆器的探测器。
被罗塞塔号探测器追赶的67P彗星，以1969年发现它的两位苏联天文学家名字命名。它是一颗围绕太阳运行的彗星，其彗核直径在3公里到5公里之间，围绕太阳飞行一圈的时间约为6年6个月。
欧洲空间局公布的这些图像，展示了67P彗星在过去的6个星期中，即从3月27日至5月4日，释放出来的越来越多的气体和尘埃。而就在这段时期内，罗塞塔号探测器将其与彗星的距离，从500万公里拉近至200万公里。
随着太阳不断地烘烤着彗星，其表面的冰体逐渐转化为气体。这种气体的逃逸过程同时也将尘埃带入了太空，从而形成了可以观测到的彗星形象欠佳。随着与太阳越来越近，包围着彗星的尘埃与气体将逐渐增多，并最终形成一个典型的彗尾。而罗塞塔号探测器随后必须越过这一云团，并降落至距离彗星表面仅有1公里的高度，从而为释放菲莱号作好准备。
科学家对于67P彗星的了解相对较少。质量约3吨的罗塞塔号探测器上的11项科学实验、着陆器及其装载的10件设备现在已被全部激活，并且甚至已经发现了一个“惊喜”：67P彗星的自转速度为12.4小时——这比之前的预测缩短了20分钟。
天文学家认为，彗星由太阳系诞生初期的物质组成，由于它们自身温度极低并置身于“天寒地冻”的宇宙空间，因此自太阳系诞生以来，彗星成分几乎不变，对它们进行研究将有助于揭开太阳系形成的诸多奥秘。
天文学家希望，通过研究67P彗星及其尘埃，他们能够得到有关太阳系早期历史的更多线索，以及彗星是否在向地球传播水和基础生命物质的过程中，扮演了一个重要角色。
罗塞塔号探测器于2004年发射升空，任务是在2014年追上67P彗星，并在彗核上着陆、探测，寻找与太阳系形成和生命起源有关的信息。由于动力系统不足以将其直接送往彗星，探测器采取借助地球和火星引力的方法，4次调整速度和轨道，迂回抵达目标彗星，这一过程耗时10年。
为了节能，罗塞塔号探测器从2011年6月开始进入“深度睡眠”，仅剩加热装置和闹钟系统继续工作。格林尼治时间2014年1月20日10时，罗塞塔号探测器上装备的闹钟，让探测器的电脑启动，跟踪导航系统开始逐渐升温，大约6个小时后恢复正常工作。随后，罗塞塔号探测器向地球传回信号宣告“醒来”。
⑵罗塞塔传回彗星上存在有机分子链的新图片。2015年3月16日，国外媒体报道，欧空局罗塞塔号项目组研究人员，当天在美国德克萨斯州伍德兰市月球与行星科学研讨会上，展示了他们的新发现。从这些新公布的照片资料看，原来认为彗星表面特征由风塑造而成，实际上并非如此，该彗星上存在着有机分子链，所有的表面可能均由类似于沙粒的物质形成。
报道称，2014年11月，登陆67P彗星/丘留莫夫—格拉西缅科彗星表面的菲莱号着陆器，为研究人员提供了丰富而宝贵的研究照片资料，现在研究人员正在热切地挖掘这些资料。但他们同样非常渴望唤醒这个着陆器，因为相关发现除了告诉科学家许多答案以外，也给他们留下了许多未解之谜。
菲莱号的母体罗塞塔号，目前正处于为时一周的菲莱号搜寻中期，但截至目前，仍未发现任何线索。罗塞塔号项目组科学家马特·泰勒说：“现在，我们只能通过声音寻找它。”但他认为，探测器可能直到5月份天气足够暖时才能被唤醒。那时67P彗星的季节会发生变化，同时它的阴面会得到照明。因为专家认为，菲莱号处于光线分界线的阴面。
自2014年8月罗塞塔号抵达67P彗星至今，科学家一直为一个问题而迷惑：即该彗星很多表面特征似乎是由风塑造而成，如那些类似于在地球上看到的沙丘。但这颗彗星拥有的低密度大气应该不足以形成这些沙丘。泰勒说：“所以，我们很快进行了地表模拟，但可能不能作出极为精确的模拟，进行直接对比。”
拥有彗星表面的真实样品，将可以真正帮助科研人员，并搞清楚出现在彗星上的到底是哪种复杂有机物分子。
⑶罗塞塔传回揭示彗星秘密的紫外光谱仪近照。2015年6月2日，美国约翰·霍普金斯大学天文学家保罗·费尔曼领导的一个研究团队，在《天文学与天体物理学》杂志网络版上发表论文称，罗塞塔探测器获得的数据显示，正在分解67P彗星周围大气中水分子和二氧化碳分子的是电子，而不是科学家之前预期的光子。费尔曼表示：“这真的太让人感到惊讶了。”
彗星在接近太阳的过程中，随着受热会释放出水与二氧化碳。这些气体夹杂着尘埃形成了彗星模糊的大气，以及与众不同的尾巴。在这一过程中，来自太阳的紫外线把这些分子分裂为组成它们的原子。氢原子、氧原子和碳原子都能够在紫外波长下吸收与释放光子。
通过观测这一“泄露天机”的发光现象，美国航空航天局的哈勃空间望远镜，已经在其地球轨道上发现了这些元素，但它们仅仅是以很低的分辨率，在很大的气体云团中被发现的，并且距离彗星表面达数千公里。
而如今正在环绕67P彗星轨道上运行的欧洲空间局的罗塞塔探测器，则有机会利用美国航空航天局的爱丽丝紫外光谱仪，为天文学家献上近距离的观测结果。
在罗塞塔探测器环绕67P彗星运转的头4个月中，费尔曼的研究团队发现，他们并没有观测到有任何原子是被紫外线“劈开”的，相反他们看到高能电子在接近彗星表面的地方形成了孤独的氧原子、氢原子和碳原子。
通过分析来自67P彗星的光线，爱丽丝紫外光谱仪利用这些受激原子的特征波长，以几十米的分辨率，绘制了这颗彗星的构成图谱。原子光谱中光波长的相对强度，让研究人员得以了解各种原子的比例。
在这种情况下，费尔曼表示，他的研究团队推断，这些原子是由电子从它们的分子那里分裂而来的，而非之前以为的光子，并将它们置于一种能够被爱丽丝紫外光谱仪所观测到的激发态。
一些研究人员之前曾担心爱丽丝紫外光谱仪，将很难观测到这些原子成分，这是因为它离彗星太近，导致气体不像哈勃空间望远镜看到的那样稠密。尽管事实被证明确实如此，但大量被电子劈开的原子无论如何都可以被观测到。
科罗拉多大学天文学家尼克·施奈德表示：“这真是一个完美的结果。”他说：“能够这么近距离地观测彗星真的很难得。”
罗塞塔探测器，是人类首个近距离环绕彗星飞行的航天器。科学家认为，彗星就如同时间胶囊，蕴藏着太阳系形成时期留下的原始物质；对彗星发散出的气体、尘埃以及彗星核结构和其他相关有机物质进行详细研究，将有助人类探清与太阳系形成、地球上水的来源乃至生命起源有关的奥秘。
（二）彗星探测器的动向与终结
1．彗星探测器阶段性动向的信息。
⑴延长罗塞塔彗星探测项目。2015年6月，国外媒体报道，总部设在法国巴黎的欧洲航天局近日正式确认，罗塞塔彗星探测项目，将延长至2016年9月底，届时探测器将很有可能降落在67P彗星表面。
欧航局说，罗塞塔探测任务原本将持续至2015年年底，但欧航局科学项目委员会日前正式批准将该任务延长9个月。到那时，由于67P彗星将逐渐远离太阳，越来越少的光照，将无法保证围绕彗星运行的罗塞塔获得足够能量，其携带的一系列科研设备也将无法有效运行。
据悉，在任务延长的9个月里，项目团队将利用此前积累的经验，让罗塞塔尝试一些新的、更具挑战性的探索任务，包括飞到彗星无法被阳光照射到的阴暗区域，观测那里彗尾离子、尘埃、气体之间的互动情况，以及收集彗核附近处的尘埃样本。
欧航局指出，是否能够按目前的设想，让罗塞塔最终降落在彗星表面，尚需进一步研究。项目团队首先要研究罗塞塔在彗星远离太阳途中，以及自身接近彗星后的状态，再尝试为罗塞塔选定着陆点。着陆点确定后，罗塞塔将需要约3个月的时间完成着陆。
⑵菲莱彗星探测器失联数月“苏醒”与地球取得联系。2015年6月14日，欧洲航天局网站当天发表消息称，其彗星探测器菲莱已经“苏醒”并和地球取得联系。它是历史上首个登陆彗星的太空飞船，2014年11月由罗塞塔号送上67P彗星。
在彗星上工作了60个小时后，菲莱由于太阳能燃料不足而“冬眠”。现在，随着67P彗星距离太阳越来越近，它吸收了足够能量让自己“苏醒”过来。
“你好，地球！你能听到我吗？”欧洲航天局在其网站上发布了这样一条信息，并表示菲莱6月13日通过罗塞塔号和地球联系了85秒钟。这是自2014年11月它“冬眠”后首次与地球取得联系。
菲莱项目负责人史蒂芬·乌拉梅克说：“菲莱表现得很好。它目前的工作温度在零下35℃，并有24瓦的功率。”。科学家表示，他们正期待与菲莱取得第二次联系。
欧航局科学家马克·麦考林说：“它失联长达7个月，说实话我们都不确信能否再次联系上它。”他表示，菲莱记录了大量数据，科学家希望与它取得联系后将这些数据下载下来。“现在它醒过来了，所以我们比较乐观，期待着研究它记录的科学数据。”
当菲莱首次发回登陆地点的照片时，研究人员发现它停靠在一个黑暗的沟壕里，太阳被很高的物体挡住了，减少了到达太阳能板的阳光。研究人员意识到，在其电池用尽之前，他们只有有限的时间，约60个小时来收集数据。不过估算显示，它的任务可能不会在电池用尽之时永久地结束。因为67P彗星目前正向太阳方向靠近，研究人员认为，落在其身上的光照强度应该足以让它重启。
事实证明果然如此。这让科学家舒了口气，因为他们一直担心这几个月来超低的温度，可能会对菲莱的电路造成不可修复的破坏。事实上，它的计算机和发射机都开始重新工作，这说明它很好地忍耐了一些极端的条件。
科学家现在只希望菲莱获得足够的能量来进行一系列实验。其中一个在它“冬眠”之前未实现的目标就是，在这颗彗星表面钻孔来检测它的化学成分。去年它曾试图这么做，但是失败了。它苏醒后，将会马上进行第二次尝试。
目前，67P彗星距太阳2.05亿公里，而且越来越近。8月份，在“全身而退”并折返至外太阳系之前，它将距太阳1.86亿公里，这会使67P彗星暖和起来，表面上的冰也会融化掉。如果菲莱可以继续工作的话，将允许科学家对67P彗星表面进行史无前例的观察研究。
2．彗星探测器太空旅程终结的信息。
⑴ “深度撞击”彗星探测项目宣告结束。2013年9月20日，美国媒体报道，在与地球失去联系一个多月后，美国航天局当天宣布，被称为“彗星猎手”的“深度撞击”探测器已经“死亡”。项目科学家说，他们“为失去一位老朋友而悲伤”。
在辉煌的8年多太空旅程中，“深度撞击”史无前例地飞近并释放撞击器击中一颗彗星，还飞近另两颗彗星近距离拍摄，此外还观察了6颗恒星，向地球发回约50万张照片。“深度撞击”一生飞行75.8亿公里，成为历史上飞得最远的彗星探测器。
自8月8日突然失去联系后，项目科学家多次尝试激活该探测器上的系统，但均以失败告终。因此，项目小组不得不宣布，由于无法联系上“深度撞击”探测器，该彗星探测项目宣告结束。
项目首席科学家、马里兰大学天文学家迈克尔·埃亨在一份声明中说：“我为因功能故障而失去‘深度撞击’探测器感到悲伤，但同时‘深度撞击’项目为我们加深对彗星的了解作出许多贡献，我为此感到十分自豪。”
美国航天局表示，目前还不清楚“深度撞击”探测器失去联系的原因，但项目小组怀疑，该探测器电脑软件出现问题，影响了定位系统，从而导致与地球的通信中断，并使得太阳能电池板方向指向错误，最终探测器失去电力，其内部包括电池与推进系统等全被“冻死”。
“深度撞击”探测器2005年1月发射升空，当年7月，完成了人造航天器和彗星的“第一次亲密接触”，也使人类首次得以窥见彗星内部的物质。
2010年，“深度撞击”探测器飞近另一颗彗星哈特利2号，并进行近距离拍摄。今年，该探测器还拍摄了即将从太阳附近掠过的ISON彗星。由于通信中断，项目科学家还没有接收到任何关于ISON彗星的图像。
⑵发现菲莱彗星着陆器长眠之地。2016年9月5日，国外媒体报道，欧洲空间局宣布，彗星着陆器菲莱的最后长眠之地，已经得到证实。在距离这项探测任务结束不到1个月的时间里，研究人员终于在数十亿公里之外的地方找到了它的行踪。
9月2日，菲莱母船罗塞塔探测器拍摄的图像，清楚地展现了这架彗星着陆器及其三条“腿”中的两条。这些图像证实，菲莱位于一个悬崖的阴影之下，它被卡在一条裂缝中，并且有一条“腿”悬在空中。9月5日，欧空局对外公布了罗塞塔探测器拍摄的这一批图像。
确定菲莱的位置和方向，可帮助科学家解释着陆器在其短暂的一生里传回地球的数据。这特别有助于精炼来自于研究彗星内部的无线电仪器的数据。
欧空局罗塞塔项目科学家马特·泰勒，在该局的官方博客中写道：“这个好消息，意味着我们现在已经获得了失踪的彗星地面实况和信息。”
菲莱落脚的地方，曾对其科学使命有着巨大影响。彗星着陆器倾斜的位置，意味着彗星表面部分屏蔽了菲莱的天线，从而使其很难与地球通讯，而这一背阴的地方意味着着陆器无法为其太阳能电池板充电，所以菲莱仅仅在彗星表面呆了3天便进入冬眠状态。
在此之后，菲莱仅仅与罗塞塔探测器有过零星但不成功的联系。2016年7月，欧空局永久关闭了罗塞塔探测器与彗星着陆器的无线电联络。
研究人员表示，这些最新图像，每个像素的分辨率为5厘米，是在罗塞塔探测器以最近距离(仅2.7千米)掠过67P彗星的表面时拍摄的。它们确认了2015年通过将图像与来自菲莱无线电装置的数据结合后，得出的一个疑似着陆器正是菲莱。
罗塞塔探测器如今正越来越接近67P彗星的表面，从而为9月30日最终撞向这颗彗星作好准备。泰勒表示：“撞击着陆给了我们最好的完成科学任务的机会，我们将期待这一时刻的到来。”
罗塞塔探测器并不可能无限期地进行这项工作。2016年9月，支持这项探测任务的资金将会花完，而到那时， 67P彗星将再次进入深空，在那里，由太阳能提供能量的探测器将会因为接收的阳光太少而无法开展工作。
撞击着陆于2014年成为科学家的首选。研究人员指出，尽管菲莱探测器在其下降过程中传回了一些数据，但罗塞塔探测器装载的传感器与仪器设备更加强劲，并且变化更多。同时后者还能够比前者更为缓慢地下降，从而使其能够搜集更多的数据，并拍摄出更好的图像。
罗塞塔探测器操控负责人西尔万·洛迪奥表示，撞击着陆最终将使这一项目硬停机，而无论以何种“温和”的方式落地。最初设计用来在轨道上飞行的罗塞塔探测器，在彗星的表面，将不再能够调整其天线与地球取得联系。洛迪奥指出，类似的，它也将不能变换太阳能电池板的角度以获取能源，直至最终丧失动力。他说：“一旦着陆，不管你试着怎么联系它，游戏都已结束。”无论如何，罗塞塔的结局都会给故事一个恰当的结尾。
瑞士伯尔尼大学行星科学家凯瑟琳·阿尔特韦格说：“这样，罗塞塔便可以幸福地和菲莱生活在这颗彗星上了。”
罗塞塔探测器于2004年3月发射升空，经过历时10年多、总长超过64亿公里的太空飞行，按计划成功进入距离67P彗星约100公里的轨道。它是人类首个近距离环绕彗星飞行的航天器，将在一年多时间里陪伴67P彗星接近太阳。科学家认为，彗星就如同时间胶囊，蕴藏着太阳系形成时期留下的原始物质；对彗星发散出的气体、尘埃以及彗星核结构和其他相关有机物质进行详细研究，将有助人类探清与太阳系形成、地球上水的来源，乃至生命起源有关的奥秘。
二、搜寻与研究彗星的新信息
（一）寻找未知彗星的新发现
1．在绘架座β星发现原始彗星云。
2013年10月5日，比利时鲁汶大学天体物理学家德·弗里斯领导的研究团队，在《自然》杂志上发表论文称，他们发现遥远恒星周围出现神秘的彗星群，其特征与太阳系中最原始的彗星存在惊人的相似之处。这一发现表明，在其他恒星系统周围的物质分布形式，有些类似于太阳系早期时期的状态。
目前，天文学家已经发现了数千颗系外行星，除了这些可能存在生命的天体外，还发现了类似太阳系外层彗星云的结构，其中包含着冰和空间岩石。
有研究认为，早在数十亿年前，地球就受到大量的彗星等天体撞击，不但提供了水资源，也包含了潜在的生命有机成分。为了了解更多关于遥远恒星系统中彗星群的信息，天文学家重点研究了距离地球大约63光年处的一个恒星系统，它被称为绘架座β星。该天体的年龄只有1200万年，但已经有一个行星，被确认存在于这个恒星系统中，与其主星的距离大约是地球到太阳距离的10倍，即十个天文单位，或者约为15亿公里。
研究团队使用欧洲空间局的赫歇尔空间望远镜，对绘架座β星系统进行扫描研究，发现恒星周围的物质，吸收了一些来自恒星的光线。研究人员通过光谱分析，识别它们是哪些材料。他们在其中发现了橄榄石晶体的痕迹，当其形成于宇宙空间中时通常该物质富含镁，如同在太阳系早期环境中出现的古老彗星物质，并不是像小行星那样聚集着富含铁的橄榄石物质。
绘架座β星系统周围的彗星云，位于较冷的区域内，大约距离该恒星15至至45个天文单位，来自赫歇尔空间望远镜的数据表明，其中含有非常丰富镁的橄榄石物质，此外这些晶体组成了大约3.6%的尘埃物质环绕于恒星周围，使得其特征与我们太阳系中最原始的彗星存在惊人的相似之处。
弗里斯说：“我们发现，探测到了另一个行星系统中特别物质的‘光谱指纹’，在该系统中的尘埃盘显得非常昏暗。这项发现，使人感到非常惊叹。”
研究表明，橄榄石晶体，可以在距离恒星仅10个天文单位的空间中形成。事实上，由于彗星进行周期性的运行，可以将这种材料定期带离恒星周围的轨道。在绘架座β星系统周围尘埃带上出现的结晶橄榄石，与太阳系中的古老彗星存在类似之处，在这些恒星周围的物质可能具有相似的混成方式，即使绘架座β星质量达到了太阳质量的1.5倍，亮等是其8倍，也可以形成与太阳系相似的彗星云。
弗里斯认为，本次对绘架座β星系统的观测，是更好地了解行星和恒星形成机制上的重要一步。
2．首次发现“无尾彗星”。
2016年5月，美国夏威夷大学、欧洲南方天文台等机构天文学家组成的一个研究团队，在《科学进展》杂志上发表研究报告说，他们在太阳系内发现了一个轨道与彗星类似，但没有彗尾的天体，其独特性质可能会为揭开太阳系形成和进化的奥秘提供线索。
大多数彗星由冰和其他冰冻物质组成，且多形成于太阳系边缘的寒冷地带，当它们靠近太阳时，构成彗核的冰物质受热蒸发，并反射太阳光而形成长长的“尾巴”。
美国夏威夷大学研究人员报告说，最初在2014年发现了这颗代号为C/2014 S3的“无尾彗星”，持续观测发现它的轨道与彗星类似，但许多方面的特征却与大多数彗星不一样，最明显的就是没有彗尾。天文学家称其为“马恩岛猫”彗星，据说是首次发现这种天体。马恩岛猫，是一种无尾猫的名字。
分析显示，这个天体的主要成分为岩石，水分含量只有常见彗星的十万到百万分之一。与常见的彗星不同，这可能是它没有像彗星那样出现彗尾的原因。此外，它绕其轨道一周需要860年，目前已经飞过了近日点，这个位置大概是地球距太阳距离的两倍，目前正飞向太阳系外缘的奥尔特云。
天文学家认为，这个天体是在地球产生时期形成的，很可能就是形成地球原始天体的一部分，然后像打弹弓一样被弹射到了太阳系外缘。
参与这项研究的欧洲南方天文台天文学家奥利维耶·埃诺表示，继续寻找同类天体并进行研究，有助探索太阳系形成的奥秘。如果能再发现50到100个“无尾彗星”，研究人员就能知道在太阳系形成早期，地球等行星是否就是在现在的位置上形成的，还是曾经在太阳系内“跳来跳去”。
（二）研究彗星内部物质的新进展
1．探索彗星拥有的化学物质。
⑴首次在彗星尘埃中发现氨基酸。2009年8月17日，《新科学家》杂志网站报道称，美国研究人员第一次在彗星尘埃样品中发现了甘氨酸，这是一种结构最为简单的氨基酸。该发现证实，早期地球生命的部分构成元素来自于太空。
氨基酸对生命来说至关重要，它是构成蛋白质分子的基本单位。过去曾在陨石上发现过氨基酸，表明这种化合物有可能存在于星际空间。而在冰冷的彗星上发现氨基酸，这还是第一次。
研究人员是在对美宇航局星尘号飞船，带回的彗星尘埃样品进行分析后，发现氨基酸的。“星尘号”飞船于1999年2月发射，主要目的是探测维尔特二号彗星和它的彗发成分组成。它于2004年1月飞越维尔特二号彗星，飞越彗星时从彗星彗发收集到彗星尘埃样品，并拍摄了详细的冰质彗核图片。2006年1月，星尘号返回舱成功地在地球着陆。
在2008年，研究人员就在该样品中发现了多种氨基酸，以及含氮的有机化合物——胺类物质，但是当时没有弄清楚，这些物质究竟是源于彗星还是来自于地球污染。为此，研究人员花了近两年时间寻找答案。由于样品太少，研究工作非常艰苦。实际上，除了甘氨酸这种最简单的氨基酸外，这些样品材料均不足以用来追踪任何化合物。在只有大约十亿分之一克的甘氨酸中，研究人员检测出相对丰富的碳同位素。与地球上的甘氨酸相比，样品中甘氨酸含有更多的碳13，从而证明它们源于太空。
科学家们对地球生命的起始之谜，一直存有浓厚兴趣。以往的研究认为，在地球早期历史中，曾有小行星和彗星撞击地球，而新的发现表明这些星体携带着氨基酸。这也使人们不得不产生联想：或许生命源于太空。正如美国航空航天局戈达德航天中心的科学家杰米·艾尔希拉所言，“我们不知道生命是如何开始的，但这个发现，有助于我们了解地球原始时期的面目”。他表示，目前所研究的样品仅来自彗星彗发，而彗核则可能会含有更复杂的氨基酸混合物和更高水平的氨基酸形式。
⑵研究发现彗星上存在氨。2014年2月，日本京都产业大学教授河北处世主持的研究小组，在美国《天体物理学杂志通讯》上发表研究报告说，他们分析彗星ISON的观测数据时发现，彗星上有氨的存在。研究人员说，这是首次在彗星上发现氨，也许可以揭示彗星与地球生命起源的关系。
彗星内保留着太阳系形成初期的物质，是了解太阳系形成过程的线索。彗星ISON于2012年9月，由俄罗斯和白俄罗斯天文学家共同发现。这颗彗星于2013年11月飞抵近日点。
2013年11月中旬，这颗彗星的亮度曾急剧增加，日本研究人员利用位于美国夏威夷的“昴星团”望远镜检测这颗彗星发出的光，以分析彗核内的物质，最终发现了由氮和氢构成的氨基的波长。研究小组分析后认为，氨基是彗核内的氨受到太阳紫外线破坏而形成的。
氨基是氨基酸的构成要素。河北处世说：“彗星内还含有其他与生命起源有关的物质，这些物质也许在地球形成初期被大量带到地球上。”
⑶在彗星上发现甘氨酸和磷元素。2016年5月，欧洲航天局等机构的研究人员，在美国《科学进展》上报告说，罗塞塔发现，67P彗星周围稀薄的气体中存在甘氨酸和磷元素。甘氨酸是一种氨基酸，而氨基酸在生命体中发挥重要作用，被认为是“生命基石”。磷元素也广泛存在于脱氧核糖核酸(DNA)和细胞膜等处，有重要的生理作用。
地球上的生命是怎么来的？有一种理论认为是彗星带来的。欧洲罗塞塔彗星探测器为此提供了新的支持证据，它发现，67P彗星上存在氨基酸等物质，它们被认为是生命形成的基石。
此前，美国航天局的星尘号探测器，曾穿越“怀尔德2”彗星的彗尾，有迹象显示其中存在甘氨酸。但由于星尘号是返回式探测器，其采集的样本可能在回到地球穿越大气层时受到污染，一些研究人员对此持怀疑态度。
罗塞塔探测器项目组的凯瑟琳·阿尔特韦格说：“这是第一次毫无疑问地在一颗彗星上探测到甘氨酸。”对于地球上生命的起源，有一种理论认为，是坠落到地球上的彗星带来了一些“生命基石”，这些物质在地球原始环境中互相作用，最终产生了生命。
欧洲航天局的罗塞塔探测器2004年升空，它携带的菲莱着陆器在2014年成功登陆目标67P彗星，是首个在67P彗星上软着陆的人造探测器。虽然菲莱已经失去联系，但罗塞塔仍在绕彗星的轨道上运行。
67P彗星诞生于46亿年前太阳系形成初期。与地球上地质变化频繁不同，彗星内部变化较少，因而好似一个在太空中飞行的“冰箱”，可能保存着最原始的物质。
2．探索彗星拥有的磁材料或磁场。
发现67P彗星是典型的无磁场天体。2015年4月14日，物理学家组织网报道，在奥地利维也纳当天举办的欧洲地球科学联盟大会上，负责67P彗星磁场研究的首席科学家汉斯·尤利齐宣布：罗塞塔和菲莱探测器，登陆67P彗星后的多重测量显示，在该彗星上没有探测到磁场，这或许会让科学家重新认识太阳系的构成。报道称，相关论文发表在《科学》杂志上。
研究人员表示，彗星包含了太阳系初期的原始材料，提供了一个用以研究“较大物体”是否保留被磁化痕迹的天然实验室。研究彗星的磁场能够提供一些线索，用以探索大约46亿年前太阳系形成时期磁场扮演何种角色。目前仍不清楚的是，在行星、彗星、卫星等天体聚合过程中，究竟需要多大的磁场，才能在地球引力发挥作用前，将这些宇宙间的“建筑材料”粘合成分米、米甚至数十米大小的物质？
欧洲空间局的罗塞塔探测器，以前所未有的近距离贴近67P彗星，与着陆器菲莱一起，第一次详细考察了彗核的磁属性。据报道，菲莱的磁场探测设备，是罗塞塔着陆器磁强计和等离子显示器，而罗塞塔携带的则是一个作为系列传感器一部分的磁强计。2014年11月12日菲莱着陆过程中，罗塞塔的磁场变换使系列传感器有所感知，接下来则通过在菲莱着陆支架里的传感器，使离子显示器感知外部磁场的阶段性变化。
菲莱在彗星表面弹跳了四次，复杂的着陆过程恰好对于离子显示器感知磁场有利，科学家搜集了不同高度的精确磁场信息，发现磁场强度并不由菲莱在彗星表面的高度决定。
尤利齐解释说：“如果彗星表面是磁化的，应该能在着陆器接近彗星表面时，看到明显增加的数据变化。但在每个菲莱到访的地点，都没有发生这种状况，所以我们得出结论，67P彗星是一个典型的无磁场天体。” 系列传感器首席科学家、论文合作者肯兹·格拉斯米尔强调：“在菲莱着陆过程中，罗塞塔距离彗星表面仅17公里，我们提供的磁场数据，排除了彗星表面的磁异常。”
尤利齐总结说：“如果67P彗星是所有彗核的代表，那么我们可以认为，磁场不太可能在直径大于一米的行星建筑材料中发挥作用。”
欧空局罗塞塔项目科学家马特·泰勒说：“很高兴能看到罗塞塔和菲莱的测量之间的完美配合，来回答彗星是否被磁化这一简单但很重要的问题。”
（三）研究彗星外在形状的新发现
1．发现67P彗星“脖子”上存在一条大裂缝。
2015年1月，德国马克斯·普朗克太阳系研究所一个研究彗星的小组，在《科学》杂志发表论文，介绍对67P彗星的最新研究成果。科学家说，该彗星的多个特征令人意外，包括其“脖子”上有条长长的裂缝、地质形态的多样性，以及彗核的蓬松情况超过预期等。
参与研究的德国马克斯·普朗克太阳系研究所史弦博士说，在各种发现中，令人首先注意到的，可能是67P彗星彗核独特的整体结构和表面形态。
彗核整体形状呈现“双瓣”结构，包括较小的“头”、较大的“身”和连接两部分的“脖子”。他说：“这种形状对解释该彗星的形成过程提出了挑战，目前还无法确定67P彗星的彗核是由两个较小的天体互相碰撞连接而成，还是一个较大的天体经历彗星活动的侵蚀而成。”
彗核多个表面形态也是第一次看到。在罗塞塔拍摄的高清图片上，可以见到67P彗星“脖子”上横着一条清晰的裂缝。研究人员说，这条裂缝大约有500米长，目前还不清楚这条裂缝是否由机械压力引起，以及是否会导致彗星从这里裂成两半。
罗塞塔已对67P彗星约70%的表面部分进行了成像，其余看不见的部分位于彗星南半球。已成像区域可划分为5种地质形态：尘埃覆盖区域、岩石样表面区域、带有小型坑状结构和环形结构的区域、大型洼地和平滑地带区域。多样的地质形态出人意料，因为一般认为彗星各个部分大体上由同种材料构成，表面地质形态应大致相同。
照片还显示，67P彗星表面存在着沙丘波纹状结构，有些石头后面还被“吹”出了风尾，可彗星并不像地球那样有风的存在。研究人员认为，这可能是因为彗星在被加热时，冰挥发形成大气或彗发，尘埃也随着气体逃逸，但速度不够快又落回彗星表面，形成了这些特殊的地质特征。另一个出人意料的地方是，67P彗星释放气体主要发生在“脖子”部分，而不是“头”和“身”。
整体而言，67P彗星彗核的表面，主要覆盖着尘埃和富含碳的有机分子，水冰较少，而其核心由尘埃、岩石和冷冻气体组成，相当通透与蓬松，这一发现可以用来帮助改进彗星模型。
科学家利用罗塞塔拍摄的图像，完成了67P彗星彗核3D立体模型。探测设备还测量出了它的大体体积和质量，进而推算出密度。
罗塞塔数据还显示，67P彗星释放的气体组成随着时间的推移而不同，总体上水蒸气居多，但有时也会以二氧化碳或一氧化碳为主，这也与预期不同。
科学家还根据观测数据绘制了彗核浅地表温度图，显示了67P彗星温度的季节变化和日间变化。
2．揭示67P彗星两瓣椭球体独特形状的成因。
2015年9月28日，意大利帕多瓦大学天文学家利玛窦·玛西罗妮领导的研究团队，在《自然》杂志上发表研究报告称，构成67P彗星独特形状的两瓣椭球体，曾经是不同的天体，各自形成之后才融合在一起，这对了解其他彗星形状的形成也具有借鉴意义。
67P彗星由一个较大的椭球体和一个较小的椭球体构成，两者中间有一个较细的“脖子”区域连接，因此使得67P彗星被比喻成“橡皮鸭子”。此前，研究人员不清楚这种奇特的形状是由两个曾经不同的天体融合而成，还是由于彗星中心区域的局部腐蚀造成。此次的研究，阐明了67P彗星形状的渊源。
该研究团队，通过使用罗塞塔探测器上的奥西里斯成像系统发现，67P彗星上的椭球体是由“洋葱”般的分层组成的。横跨了彗星的地质分层显示，较大的椭球体是由厚度高达650米的岩层组成的，而且这种分层独立于较小的椭球体的类似分层。这些发现和重力矢量数据一起表明：67P彗星的形状，是由两颗独立的、分层星体低速撞击融合形成的。
由于组成彗星的两个椭球体的结构和组成的相似性，作者认为，这两个直径1公里的子彗星，在融合前是通过相似的吸积过程，在太阳系形成早期诞生的。
（四）研究彗星与地球关系的新成果
1．发现古石雕记载彗星撞击地球事件。
2017年4月，国外媒体报道，英国爱丁堡大学工程学院的马丁·斯韦特曼领导的一个研究小组，近日在土耳其南部一处考古学遗址中发现，一块石头上雕刻的古老符号，可能记载着1.3万多年前毁灭性彗星撞击地球并引发小冰期的事件。
研究人员找出，秃鹰石柱上雕刻的证据表明，一群彗星碎片在冰河时代末期曾撞击地球。一个无头男性的图像，可能标志着人类的灾难和生命的消失。现在，专家认为土耳其南部哥贝克力石阵遗址，可能是一处古天文台。
通过对遗址中代表天文学符号的动物石刻进行计算机模拟，并推算公元前10950年左右的恒星模式，同时与来自格陵兰冰芯的其他撞击证据进行比对，表明了这一灾难性事件大致相同的时间框架。
这一灾难迎来了持续1000年的寒冷气候，它有可能是源自太阳系内一颗巨大彗星的撞击产物。
斯韦特曼说：“哥贝克力石阵遗址，很有可能是以前用来监测夜空的一个天文台。其中一根石柱，似乎是对这场灾难性事件的记载：这可能是冰河时代末期以来最糟糕的一天。”
科学家说，数千年来，这些雕刻似乎对于哥贝克力石阵遗址附近的人们非常重要，表明这一事件具有非常严重和持续性的影响。
很多石柱符号表明，地球旋转轴的很多长期变化被早期天文学家通过书写的形式记录下来。这一发现，还支撑了由于地球轨道与彗星碎片环相交，致使地球经历过彗星频繁撞击时期的理论推测。
2．研究表明地球大气中部分氙气来自彗星。
2017年6月，《新科学家》官网报道，地球大气层中的氙气起源一直是个谜。法国洛林大学伯纳德·马蒂领导的研究小组，通过分析欧洲空间局罗塞塔号彗星探测器的轨道探测数据，确定了其中22%的氙气来自彗星。这一结果，为解释天体与地球演化之间具有联系的假设提供了新证据。
研究人员说，地球大气氙气同位素，比太阳风或流星体中的氙气更重，几十年来人们无法确定这一重质成分的来源。虽然有假设认为可能是彗星把它们带到了地球，但无法找到充分的证据。
2014年，罗塞塔号探测器在绕行67P彗星时，对这颗彗星上的气体进行采样。该研究小组发现，这些气体与地球上的氙气密切相关。
马蒂打比喻说：“我们现在知道流星和彗星各自的味道，于是开始混合制作‘鸡尾酒’，直到找到地球气氛的味道。”最符合地球氛围的“鸡尾酒”中，约22%是氙气。
但是，这一比例是基于所有彗星都类似67P彗星的假设。如果67P彗星上的氙气种类被证明是一大群彗星的代表，那这一结果对研究地球进化将非常有价值。
此前科学家认为，彗星可能不仅带来了氙气，还带来了对生命至关重要的氢气、氮气等挥发性元素，但由于太阳系内部过热，这些元素无法存活，所以长期以来的假设是，彗星是在地球形成以后很久才过来“造访”并带来上述元素。
此次研究还发现，彗星气体样品中同时包含另一种特定类型气体氙气129，在地球上，它是碘衰变的产物，主要用于衡量行星形成时间。如果地球大气中22%的氙气由彗星运输过来，那么被认为是外太阳系使者的彗星，很有可能在地球形成较早阶段就来到地球。若果真如此，“彗星为地球送来构建生命的砖块”的假设将增添新的证据。
