当前位置:免费发信息 > 综合信息

回到海王星?NASA正在进行最后的思想斗争,他们在犹豫什么?

免费发信息   发布时间:2020-09-20   发布者:嫣

在太阳系八大行星中,海王星是最远的一个。自从三十多年前旅行者2号探测器飞掠之后,就再也没有探测器去探访过这个冰冷的世界。回到海王星?NASA的确有这个计划,那里实在太吸引我们了,可是科学家们仍然在犹豫之中……

(图片说明:太阳系最遥远的行星海王星)

尽管我们最远的探测器已经飞到200多亿公里以外了,但是对于45亿公里以外的海王星却始终望而却步。在木星探测器、火星探测器不断升空的同时,人类竟然从未发射专门的探测器去看看海王星的世界。自从1989年旅行者2号匆匆一瞥之后,人类就只能通过地面望远镜对海王星进行非常有限的研究。31年过去了,我们该回到海王星了。

迷人的冰冷世界

(图片说明:海卫一表面视角假想图)

海卫一始终是太阳系中最令人激动和好奇的天体之一——月球与行星研究所所长路易斯·普罗克特。

实际上,海王星之所以如此迷人,很大程度上来自于它的卫星——海卫一。

海卫一直径2706公里,是太阳系第七大卫星。与此同时,它一度被称为是太阳系最诡异的天体。普罗克特表示:“我一直非常喜欢旅行者2号的图片,以及它对这颗诡异、疯狂、无人能猜透的卫星投去的匆匆一瞥。”海卫一的诡异之处有很多,比如:

(图片说明:海王星内侧卫星轨道及直径示意图,海卫一的尺寸遥遥领先)

它是太阳系非常著名的逆行卫星,也就是公转方向与行星的自转方向相反;同时,它也是太阳系最寒冷的天体之一,比冥王星的表面温度还要低;表面地形十分离奇,山脊、沟壑、土丘、平原、高原星罗棋布,看起来就像哈密瓜的皮,实际上,你在海卫一的表面几乎找不到连续一公里没有地形变化的位置;经常有壮观的冰火山喷发,液氮、灰尘和甲烷取代了地球的岩浆,从海卫一表面喷射而出,甚至可以射到8000米的高空,几乎和珠峰一样高。

(图片说明:海卫一表面冰火山喷发艺术假想图)

星球的诡异,只能证明我们的所知还非常有限。NASA喷气推进实验室的科学家卡尔·米切尔(Karl Mitchell)说:“我们知道它的表面有许多我们未知的地形特征,这让我们非常好奇‘这个世界到底是怎样的’。”

波塞冬的三叉戟

在31年的时间里,科学家们已经提出了一些相关的理论来解释海卫一的这些未解之谜。比如逆行的问题,科学家认为它很可能原本并非是海王星的卫星,而是在柯伊伯带运行过程中被海王星俘获的。

(图片说明:旅行者2号拍摄的海卫一表面,该图片的横向跨度仅有150米,但地形极其纷繁复杂,为了便于观看,地形的垂直部分都被拉长了25倍)

而针对它的诡异地形,科学家也将原因归结到它的内部结构。他们指出:海卫一可能和地球一样,拥有地壳、地幔以及地核三层结构。在卫星表面,有一个非常稀薄的大气层,主要成分是氮气,还有微量的一氧化碳和甲烷,氮气在被冻结时会落下来覆盖在地表。它的地幔可能拥有液态水,这是由于内核的放射性元素衰变所产生的热量让它们不至于被冻结。

这些说法的确可以解释海卫一表面的地质活动,看起来已经非常合理,但必须要有探测器来近距离探测才能给出证明。因此,NASA才提出了一个对海王星和海卫一进行近距离探索的计划。

(图片说明:旅行者2号拍摄的海卫一火山特写,其中小的坑直径也有10公里,大的可达80公里)

NASA表示,如果海王星探索项目真的被批准,那么该项目将会被命名为三叉戟计划。海王星的官方名称Neptune其实就是罗马神话中的海神尼普顿(这也是中文译作海王星的原因),在希腊神话里就是海神波塞冬。波塞冬的武器就是他手里的三叉戟,这个三叉戟在很多科幻电影里都有提及,如今也被科学家用来命名海王星及其卫星的探索计划。如果该计划得以施行,普罗克特将成为项目的负责人。

那么,传闻中的三叉戟计划,具体是怎样的呢?

(图片说明:旅行者2号拍摄到的海卫一全球图像,其诡异的地貌令科学家十分好奇)

三叉戟计划

据介绍,三叉戟计划将会携带更加强大的相机对海卫一进行拍摄,包括其表面的羽状喷射物。另外,NASA还会为它配备两台光谱仪,其中红外光谱仪用来绘制海卫一完整地图、等离子体光谱仪对大气层和电离层进行观测和分析。同时,对于海卫一的电离层,还会有磁力计和无线电科学实验进行研究。

(图片说明:科学家推测的海卫一表面结构,最外层是极为稀薄的大气层,表面很可能被冰火山的喷射物覆盖,内部可能有一片液态海洋和固体核心,除了大气层之外,其他一切都有待于三叉戟计划来证实)

那么,计划如此充分的三叉戟计划,应该在何时进行呢?

科学家指出:探索海王星并不是随时都可以出发的,就像火星探索有26个月的窗口期一样,海王星探索也有窗口期。由于距离太远,我们发射去海王星的探测器必须途径木星的引力场,借助木星的引力弹弓效应加速。而下一次木星和海王星处于比较完美的相对位置的时机,将会出现在2031年

(图片说明:海王星和海卫一的假想图)

如果要完美利用这一次窗口期,我们就需要在2026年将它发射升空。先后利用地球、金星、木星进行加速,在大约2038年抵达海王星。不过,本次任务并没有着陆器,看来我们没有机会近距离看看海卫一的表面到底怎样了。即便如此,这只探测器的飞越路径非常科学,而且最近时可以在距离海卫一表面仅仅500公里(基本进入了它稀薄的大气层),这足以让它为海卫一绘制一张完整的全球地图。

三叉戟的项目系统工程师、喷气推进实验室的威廉·弗雷泽(William Frazier)自豪地说:“任务设计者和领航者在这方面做得非常出色,在太阳系内飞行13年后,我们就能够飞掠海卫一大气层的边缘,这令人非常难以置信。”
联系我时请说明是在众趣网上看到的,有优惠!


 1/2    1 2 下一页 尾页