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•彗星是太陽系的活化石，攜帶太陽系形成的重要資訊。除了望遠鏡觀測外，過去也有多次近距離研究彗星的探測任務。
• ESA 將在2029 年發射彗星攔截者，目標是攔截並探測保存了太陽系誕生初期狀態的長週期彗星。
• 彗星攔截者將在太空等待長週期彗星出現，然後釋放三個探測器同時探索彗星，並藉此了解太陽系早期樣貌。

在黎明與黃昏之際橫跨夜空的彗星，無疑是最壯觀的天文現象之一，甚至在世界各地古文明的天文紀錄中，都經常能見到彗星的身影。而自科學革命以來，隨著科學家對彗星本身的研究逐漸深入，我們終於認識到彗星其實是太陽系的「活化石」，攜帶著太陽系形成過程的重要資訊。

過去數十年來，天文學家與行星科學家除了使用望遠鏡觀測彗星，更組織了多次星際探測任務，讓探測器親身造訪彗星以近距離觀察它們的質量、結構、化學組成等訊息，例如知名的哈雷艦隊（Halley Armada）、星塵號（Stardust）、羅塞塔號（Rosetta）等。而這段輝煌歷史的後繼者，則是本文主角――歐洲太空總署（European Space Agency, ESA）預計在2020 年代末發射的彗星攔截者」（Comet Interceptor）任務。

追尋「真正的」活化石

自1970 年代以來，人類已經進行超過十次的彗星探測任務，但這些探測器所造訪的都是屬於軌道週期短於200 年的短周期彗星（short period comets），一般認為它們源自距離太陽約30 ～ 50 天文單位（astronomical unit, AU）的古柏帶（Kuiper Belt）。雖然相較於地球或其他行星，這些彗星已經相對保存了太陽系形成初期的狀態，但是每當它們靠近太陽時，便會在陽光的照射下產生彗尾、彗髮等美麗的結構，同時彗星中揮發物（volatiles）的比例，像是水冰、乾冰等也會跟著減少。隨著彗星待在內太陽系的時間愈長，揮發物所受的消耗就愈嚴重。而在彗星靠近、遠離太陽的過程中，溫度的變化、陽光促成的化學反應等，也會改變彗星的各項物理化學性質，尤其在彗星的表面特別顯著。

因此，如果想要找到在真正意義上保持著太陽系誕生之初的狀態、從未受到強烈陽光影響的彗星，就必須將目標指向源自距太陽2000 天文單位以上的歐特雲（Oort Cloud）之中，且從未進入過內太陽系的長週期彗星（long period comets）〔註〕。這些在外太陽系遊蕩了數十億年而未曾受到炙烈陽光烘烤的彗星，是比短週期彗星更加純淨的時空膠囊。而研究短週期與長週期彗星的差別，也能讓科學家更進一步理解彗星的演化。……【更多內容請閱讀科學月刊第659期】

▲ 2020 年曾引起一陣彗星風潮的歐尼懷茲彗星，就是一顆長週期彗星。（SimgDe, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons）

〔註〕內太陽系是指一般定義為木星軌道以內，主要由類地行星與小行星組成的區域；歐特雲是指一般認為歐特雲是在距離太陽數千天文單位之外，由無數小天體組成、包裹整個太陽系的球形結構。嚴格的說，不是所有長週期彗星都未曾進入內太陽系。而沒有進入過內太陽系的長週期彗星，其實稱作「Dynamically New Comets」（DNCs）。但由於這個詞彙尚無中文翻譯，為行文方便筆者暫且以長週期彗星稱之。