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美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船结束了它的任务 猛烈地潜入土星的大气

2021-09-18 00:15 浏览:

21个月前,美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船结束了它的任务,猛烈地潜入土星的大气层。在过去的13年里,直到耗尽动力和燃料,这艘耐用的航天器返回了关于地球、卫星和环的巨大数据——即使在今天,这个宝库仍将继续产生新的结果。

美国加州美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的琳达斯皮尔克说,有很多研究成果,但其中两个“令人惊叹”。

其中一个发现是,土星的小卫士恩克拉多斯距离我们只有500公里,它有一个可能适合居住的地下海洋。

在卡西尼号之前,科学家们知道土卫二是明亮而冰冷的。他们也知道它位于土星弱E环的中间,这可能意味着它与环有某种联系。

“但是我们不知道怎么做,”皮尔克说。

然后卡西尼号发现了像喷泉一样的喷气式飞机,这些飞机在埃雷多斯南极附近的裂缝中飞行。这些不仅是形成E环的冰粒子的来源,而且它们立即引起了人们对产生它们的可能性的好奇。

在将一个斯皮克尔和一个侦探故事的线索进行比较的过程中,团队一次又一次地谴责了恩克拉多斯的过程。她说,有七次,他们甚至直接穿过喷气式飞机,并“品尝”其中包含的材料。

这样做,他们不仅需要操纵,还需要重新调整仪器,以完成任务开始时没有人梦想到的任务。

令人高兴的是,皮尔克补充说,这项任务已经计划好迎接惊喜。

“我们有一套非常强大的乐器,”她解释道。“这是一个很好的工具包”,可以解决意想不到的问题。

该仪器发现,供给喷射流的水是咸的,它来自一个含有碳氢化合物、甲烷和二氧化碳的源头——生命的关键组成部分。

"我想知道在土卫二冰冷的外壳下的海洋中是否有生命?"皮尔克说。

另一位加入卡西尼团队的JPL行星科学家邦妮布拉提指出,这一发现极大地改变了天体生物学家在我们自己的太阳系中寻找外星生命或可居住环境的方式。

“我们已经从在火星上寻找生命转向了海洋世界,”她说。

第二个真正有意义的发现涉及土星的巨大卫星土卫六,卡西尼号总共飞行了126次。

此前,科学家们知道土卫六表面有一层厚厚的大气层。但是通过雷达和红外传感器,卡西尼号能够在下面找到它。它还发射了一个由欧洲航天局建造的着陆器,着陆器一直跳到地面并拍照。

渐渐地,一幅与地球有许多共同之处的世界图景出现了,包括雨水、河流、湖泊、海洋和沙丘——但在如此寒冷的温度下,水被冻结在岩石中,湖泊中的液态海洋是甲烷。

“这是)这个难忘的、类似地球的世界,”pirk说,“但一切都是由甲烷驱动的。”

布拉希补充说,它也可能是一个海洋世界,指的是研究发现,土卫六和土卫二一样,在其冰冷的外表下可能有一个地下海洋,甚至可能适合类地生命。

卡西尼号还观察了土星本身和许多巨型行星的其他卫星。但是最近的一些发现与它的光环有关。

东京理工大学的Shigeru Ida说,其中一个发现是它们看起来比地球本身更年轻。

事实上,研究人员最近提出,这些环可能是最近在1亿至1亿年前形成的。土星本身和地球一样,可以追溯到大约45亿年前太阳系的黎明。

发现这些环的复杂性也令人惊讶。

“就我们现有的分辨率而言,”皮尔克说,“我们仍然看到越来越多的细节和有趣的结构。”

近日,由加州SETI研究所卡尔萨根宇宙生命研究所的马修蒂斯卡雷诺(Matthew Tiscareno)领导的团队研究了一些任务中的最佳环近景,这些照片主要是在“环牧”期间拍摄的。该轨道发生在2016年12月至2017年4月任务结束前不久。

不久前,人们认为环中任何给定带的亮度都反映了其内部粒子的密度——或者,正如Tiscareno所说,更亮的环是“一个有更多粒子的地方”。

但事实并非如此。相反,他说,最近的研究表明亮带和暗带的质量密度可以相同。这意味着亮度变化是由亮度和暗带之间的粒子密度差异引起的,而不是由它们的类型差异引起的。

他说,也许暗条纹是由更分散和相对较大的粒子组成的,而亮条纹则富含反射性尘埃。

或者该带可以包含仅反射或多或少的光的表面材料。

对此的支持来自于这样一个事实,即新图像使科学家能够更接近地放大环的每个部分。

Tiscareno说,当他们这样做时,图像显示“纹理带R”。

dquo;,其中一些戒指看起来“块状”,而其他带是条纹,还有一些看起来平滑均匀。

 

Tiscareno说,我们从来没有足够接近看到一个单独的环粒子,“但纹理带正在驱使我们真的不明白环如何在粒子级上工作”。

他补充道:“你们在界限上有分歧,我们不知道为什么会这样。”

与此同时,行星科学家们渴望回到最外层的行星。

斯皮尔克说,回到土星的旅行可能涉及土卫二轨道飞行器,甚至是“真正回答问题的着陆器,它的海洋中是否有生命”。

同样感兴趣的是回归泰坦,再次对生命的前景产生疑问。

“生命会在液态甲烷中演变吗?”斯皮尔克问道。

或者,未来的任务可能会比卡西尼更接近戒指 - 足够近以观察个别粒子并观察它们如何相互作用。这不仅对研究土星感兴趣,而且因为它的环与围绕年轻恒星的原行星盘有相似之处。

“这可能告诉我们不仅仅是我们自己的行星是如何形成的,还有其他太阳系中的行星,”斯皮尔克说。

但是,她和布拉蒂提醒说,我们不应该忽视外太阳系的其余部分。

海王星的巨型卫星Triton与泰坦相似 - 而不仅仅是因为名字的相似性令人困惑。在1989年的旅行者2号飞行过程中,我们只接近过一次,但那次快速的遭遇表明它的表面似乎有活跃的间歇泉。

“这让你想知道Triton是否是这类海洋世界中的另一个,”Spilker说。

我们也不应该忘记天王星。“它有很多有趣的卫星和天气,”布拉蒂说。“所以真的,天空是极限,取决于我们获得多少资金。”

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