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卡西尼探测器六大四千金玩转樱雪学院发现:土卫二地下海洋潜在生命

时间:2017-09-15 08:43 来源:http://www.bmeetg.com/ 作者:舟山新闻网 阅读:

这是卡西尼探测器拍摄最壮观的一张土星图像,拍摄时间是2016年,清晰地呈现土星北极、土星环和土星阴影。

  这是卡西尼探测器拍摄最壮观的一张土星图像,拍摄时间是2016年,清晰地呈现土星北极、土星环和土星阴影。

1997年10月15日,美国宇航局“卡西尼”探测器发射升空,开始土星探索之旅。

1997年10月15日,美国宇航局“卡西尼”探测器发射升空,开始土星探索之旅。

  新浪科技讯 北京时间9月15日消息,据国外媒体报道,当科学家伽利略第一次使用最早期放大设备观测天空时,观测到土星是一颗神秘天体,有诸多谜团亟待揭晓。多年以来,伴随着太空勘测设备的不断升级,土星变得更加神秘,它存在土星环,并且土星环之间存在间隙,以及不同体积大小的卫星和其它有趣的属性,存在带状结构,短暂风暴等。近年来,“航行者号”等探测器多次飞越土星,揭晓了土星系统的许多谜团和古怪问题。

  1997年10月15日,美国宇航局“卡西尼”探测器发射升空,开始土星探索之旅,随后拍摄到大量土星环和奇特光谱图像,以及拍摄到土星的卫星。卡西尼探测器还装配了一个登陆器——“惠更斯”探测器,它降落至土星最大卫星土卫六表面,它装备放射性同位素发生器,并拥有独立携载的核衰变电源,可持续使用几十年时间。

  2004年,经过7年的太阳系旅行,卡西尼探测器抵达土星轨道,之后立即开始采集数据,并在2008年完成为期4年的主要任务。该探测器发现了土星环、土星风暴和表面漩涡结构,除了发现更多的卫星,还探测到各种各样的分子,惠更斯探测器甚至在土卫六表面发现液态流动甲烷。以下是卡西尼探测器勘测获得的6项重大发现:

图中是土星北极,是2013年拍摄的真实色彩图像。科学家吃惊地发现,在过去几年时间里,北极风暴从蓝色缓慢地变成了黄色。

  图中是土星北极,是2013年拍摄的真实色彩图像。科学家吃惊地发现,在过去几年时间里,北极风暴从蓝色缓慢地变成了黄色。

土星拥有一个六边形风暴,持续肆虐土星北极地区。

土星拥有一个六边形风暴,持续肆虐土星北极地区。

  1、土星极地六边形飓风。虽然土星极地飓风最初是由“航行者号”探测器发现的,但直到卡西尼探测器拍摄发现时,人们才意识到其惊人的事实:土星拥有一个六边形风暴,持续肆虐土星北极地区。快速旋转大气层和流体动力学促使土星极地出现独特的六边形风暴,这是第一次在气态行星上发现这样的风暴。该风暴直径达到32000公里以上,出现在纬度78o,并向下延伸大约100公里。

  与其它行星大气层特征不同,土星极地风暴并不随时间而出现纬度变化,风暴轮廓周围存在向东移动的气流,时速达到360公里,结合低纬度气流,在计算机模拟图像中呈现奇特的六边形。也许最引人注目的是,土星北极涡旋非常像“飓风眼”,卡西尼探测器在下降的过程中探测到该六边形风暴存在一个缺口。

  土星极地风暴直径大约2000公里,在卡西尼探测器持续观测的13年时间里,它一直存在。最引人注目的是,在过去几年,这个神秘漩涡开始变色。科学家约翰·布莱洛克(John Blalock)指出,2012-2016年观测时,六边形风暴可能稍亮一些,但是其内部,特别其中心圆环区域更明亮。这种变亮现象与顶部大气层增多光化学雾霾相符。

  这是为什么呢?实际上这与太阳自身有关,土星北极倾斜偏离太阳,直到2015年才逐渐接近太阳。2016年,土星极地六边形颜色出现了变化,就像直接接受阳光照射。在环绕太阳的29年的轨道周期中,卡西尼探测器不可能很快观测到这种变化,这仅是由于该任务持续了很长时间,我们才发现这一点!

像所有存在大气层的行星,土星具有其独特气候,包括较大和较小的风暴。

像所有存在大气层的行星,土星具有其独特气候,包括较大和较小的风暴。

  2、太阳系迄今最大风暴。像所有存在大气层的行星,土星具有其独特气候,包括较大和较小的风暴。虽然卡西尼任务能够发现土星的一些奇特现象,例如:持续较长时间的极地六边形风暴和南半球“龙风暴”。最壮观的风暴出现在2011年,土星北半球出现的超级风暴环绕整个行星,持续了大约200多天。近距离拍摄显示,该风暴在土星表面以时速100公里的速度快速移动。

  虽然这一等级风暴每20-30年出现一次,最大、持续时间最长的风暴出现在1876年。今年4月,我们发现这些风暴被土星大气层低层水蒸汽所抑制,不仅是氢和氦,还有甲烷。潮湿水蒸汽在土星外逸层形成与土星内部相隔离的绝缘层。最终,土星外逸层温度降低导致其下沉,从而使内部潮湿层和风暴再次出现。预计下一次土星重大风暴将出现在本世纪30年代,它将最终告诉我们土星包含多少水资源。

土星环存在一些小型卫星,以及涟漪和“浮雕”结构。

土星环存在一些小型卫星,以及涟漪和“浮雕”结构。

  3、土星环固有的涟漪和“浮雕”结构。土星在许多方面是令科学家关注的,在我们已知的所有行星中,土星是密度最低的行星,也是唯一具有明显可见环状结构的行星。它是由类似冰和灰尘的物质构成,环状结构并非固体,而是彼此穿越的粒子构成,它暂时粘聚在一起,被潮汐引力撕裂。雪球和微行星合并在一起,仅被土星和它附近行星产生的潮汐引力分离。

  这个环状系统自身厚度仅10-1000米,可能和土星一样古老。当从侧立角度观察土星环,由于土星环和太阳之间的角度,冰晶中的微小瑕疵在土星环上投入较长的阴影。

  土星主环在赤道上空延伸7000-80000公里,大于土星半径。其99.9%成分是水冰,土星环存在数千个微小的间隙。目前土星环比远古时期更厚,变化性更强。曾经的岩石物质合并在卫星中,但是这个水环存在时间和太阳系一样久远。

  虽然土星环具有较高反射性,主要是由水冰物质构成,但在光学和射电范围的反射率存在较大差异性,后者允许成像比前者更清晰。

(责任编辑:舟山民生在线)

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