(要闻)人类有望造访的六颗卫星藏着哪些秘密
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探索木卫一《木卫一火山观察者》的艺术效果图
五十年前,人类首次登上了地球的卫星月球,并取得了历史上的壮举。在未来的十年里,人类将不懈努力探索月球资源,为登陆火星做准备。
亚利桑那大学官网近日报道,太阳系中还有很多我们未来可能会造访的神秘卫星,包括火卫一、恩克拉多斯和木卫一。这些未知的领域可能会给人类带来更多的惊喜,加深我们对自己的认识。
火卫一:帮助研究火星的起源
火星有两颗天然卫星——火卫一和火卫二。火卫一是太阳系中最黑暗的天体之一。它离火星很近,大约9380公里远。相比之下,月球距离地球约384.5万公里。
火卫一的起源至今仍有争议。科学家认为,它可能是被火星引力俘获的小行星。火卫一地表下有丰富的水,是一种宝贵的勘探和开采资源。
火卫一的引力只有地球的1%。如果有人有幸探索这个直径11公里的天体,他们会发现它的景观与地球上的一个峡谷非常相似。它的表面覆盖着惊人的灰尘,类似于我们的月亮。
另外,火卫一上有一个直径约8公里的巨大陨石坑——stickney。2016年3月,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(llnl)进行的计算机模拟显示,陨石坑是由一个直径约250米、时速21595公里的天体造成的。
根据共同社先前的报道,日本宇宙航空研究开发机构(jaxa)将于2024年发射火星探测器,访问两颗火星卫星,并将收集到的岩石样本送回地球。探测器还将分析沙子和岩石的成分,探索卫星的起源和火星的形成过程。
另外,火星的这两个卫星是太阳系中最原始的天体。由于它们重量轻,没有地质活动,很好地保留了太阳系形成和早期演化的遗迹,所以它们是帮助人类了解地球和太阳系起源和演化的重要天体。
木卫一:太阳系中最活跃的火山物体
木卫一(Io),木星最里面的卫星,像地狱一样。只适合寻求刺激的最极端的探险者。
人类关于木卫一的大部分知识来自伽利略探测器,该探测器从1995年到2006年对木星系统进行了详细的研究。木卫一直径3642公里,是太阳系第四大卫星,也是木星的四颗伽利略卫星之一。由于木星引力引起的强烈潮汐作用,木卫一在地质上极其活跃,是太阳系中最活跃的火山物体。它的表面散布着400多座活火山,每座火山都比地球上最活跃的火山基拉韦厄火山更活跃。
所以木卫一不是旅游的地方,但是它有很多杀人的方法。正如执行伽利略任务的科学家阿尔弗雷德·麦克尤恩(Alfred McEwan)所说,宇航员可能会在陨石坑中着陆并蒸发,也可能会在偏远的地方着陆并冻死。
但是恶劣的环境并不能阻止科学家探索的决心。美国国家航空航天局(nasa)计划于2026年向木卫一发射木卫一火山观测器(ivo),并于2031年到达木卫一。它将收集更多的数据,以便科学家能够更好地了解木卫一的潮汐加热和火山活动。
欧罗巴:冰下的海洋可能孕育生命
欧罗巴(Europa)是一个温和的世界,它的表面被冰覆盖,底部是海洋。科学家认为,地球的海洋孕育了生命,与地球环境相似的木卫二也可能孕育了生命。因此,欧罗巴的冰洋成为科学家寻找地外生命的目标之一。
哈勃太空望远镜空望远镜曾发现欧罗巴有一层稀薄的含氧大气层,并捕捉到了欧罗巴上可能由水蒸气喷发形成的羽流图片,这意味着科学家不需要钻穿冰层,只需要分析喷出的羽流的成分,就可以了解冰下神秘的深海。
为了查明欧罗巴冰洋中是否有生命,美国宇航局设计了两艘宇宙飞船“欧罗巴快船”和“欧罗巴着陆器”,希望揭开欧罗巴的秘密。
据悉,“欧罗巴快帆”最早将于2023年发射,搭载9个仪器到木星系统,围绕欧罗巴轨道运行3年多,收集有关卫星的地质、组成和隐藏的内部海洋等重要信息,并对卫星的宜居性进行评估。在这次任务中,飞船将到达距离木卫二表面仅25公里的地方。
“欧罗巴着陆器”将紧随其后,在这颗冰冻的星球上着陆,然后钻入冰中。它可能会对下面看不见的水进行采样,以更好地研究这颗卫星上出现生命的可能性。自2013年以来,这两项任务已获得超过20亿美元的资助,然而,仅“欧洲快船”的成本就将达到至少28亿美元。
土卫二:太阳系中最亮的卫星
土星已确认的卫星有62颗,其中最大的土卫六和第六颗土卫二最为著名。科学家认为那里可能有外星生命。
早在2009年,卡西尼号就发现在土卫二南半球的冰层下有一片海洋,并发现含有冰粒和盐的蒸汽从冰层的裂缝中喷出。
2017年,卡西尼号传回的数据显示,土卫二表面冰层喷出的水汽羽流中含有大量的氢分子,研究人员推测这是海洋与土卫二岩芯发生热液反应的结果。如果猜测是正确的,甲烷,一种孕育生命的重要化学物质,也可能存在于土卫二的海洋中。
此外,土卫二也是太阳系中最亮的卫星。
为了进一步探索土卫二表面及其内部的羽流,美国航天局决定对该系统进行另一次探索,其中包括美国航天局最近开发的一种新仪器——亚毫米土卫二生命原理仪器(selfi)。
selfi首席研究员戈登·秦(Gordon Qin)表示,一旦部署,selfi将测量土卫二南部裂缝中周期性喷出的水和冰的化学成分,并扫描和分析土卫二表面的所有羽毛。
泰坦:或者有一个巨大的地下海洋
泰坦泰坦是土星最大的天然卫星。卡西尼号在飞行过程中对土星的观察表明,这颗卫星是一个奇异的景观,由迷人的山脉、起伏的山丘和山谷以及蜿蜒的溪流和湖泊组成。在这样的表面下,泰坦被认为有一个巨大的地下液态水海洋。因此,科学家认为土卫六是太阳系中几种可能的可居住物体之一。
今年6月27日,美国宇航局宣布,如果一切按计划进行,蜻蜓将于2026年发射,经过八年的航行,将在土卫六着陆。之后,探测器将在这颗5150公里宽的卫星上巡航至少2.5年,在此期间,它将进行24次飞行,总航程约为180公里。
这次任务的目标是详细记录土卫六的化学成分。一些科学家认为,土卫六上的碳氢化合物海可能孕育着它独特奇特的生命形式。此外,由于土卫六的环境与早期地球非常相似,此次任务的观测结果可能有助于了解地球上生命的化学过程。
海威十三:远未为人所知
海威十三号是海王星数十颗卫星中最奇怪的一颗,也是距离海王星最远的卫星。它离得太远了,没人确切知道它长什么样,有多大,一天有多长。
根据计算,海威十三号的直径约为64公里,所以它的重力很低,但它可以着陆和行走(或者更准确地说是跳跃)。而且,如果手机落在海威十三上,不用担心摔坏,因为落地需要30秒,足够人接住手机了。
此外,海威十三的夜晚很冷。海王星的另一颗卫星海卫一上的温度将降至零下235摄氏度。虽然海卫一保持着太阳系最冷天体的记录,但海卫三不太可能更温和。因此,去那里的乘客必须带毯子。
向这些奇怪的地方发射探测器不仅可以加深我们对它们的了解,还可以帮助我们了解地球自身的大气和地质历史。从某种意义上说,人类对太阳系乃至地球本身的探索才刚刚开始。
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