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告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
  • 内容来源:本站原创
  • 网站编辑:xiaoran
  • 发布时间:2017.04.26
告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
卡西尼号探测器拍摄的合成图像,向我们透过雾霾土展示了土卫六的地表。
供图:NASA
 
撰文:Nadia Drake
 
  4月21日,美国宇航局的卡西尼号探测器最后一次到访了土星最大的卫星:土卫六,以大约965公里的距离飞掠了被烟雾笼罩的它。
 
  这最后的一次探望,也是卡西尼号第127次飞临土卫六。科学家们希望,这将成为卡西尼号探索地外星球的尾声。12年前,一颗小型探测器使用降落伞坠入土卫六浓厚的烟雾当中,并向其地表飞去。

  这颗小型探测器不仅在降落过程中收集到了许多数据,还在接触布满坚冰碎屑的地表时,利用极为有限的时间进行了数据收集,这让科学家们得以一窥这颗与地球惊人相似的外星世界。
 
告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
橘色的天空|土卫六最大的卫星——泰坦星正绕过土卫六。由美国宇航局的卡西尼号探测器真彩拍摄。
供图:NASA

告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
海中之地|这张卡西尼号拍摄的彩色拼图所展示的是土卫六北半球由碳氢化合物组成的湖泊和海洋。
供图:NASA, JPL-CALTECH, ASI, USGS
 
告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
烟雾弥漫|土卫六上浓密的大气层长期阻挡着我们对其地表的观测。
供图:NASA
 
告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
一颗明珠|从卡西尼号的这个视角望去,土卫六像是悬挂在土星环上方的一颗明珠。
供图:NASA, JPL-CALTECH, SPACE SCIENCE INSTITUTE

告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
躲猫猫|在卡西尼号拍摄的这组图片中,土星较小的卫星土卫三从土卫六后方溜过。
供图:NASA, JPL, SPACE SCIENCE INSTITUTE
 
告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
奇特海洋|透过迷雾,卡西尼号得以看到土卫六上的碳氢化合物湖泊及冰丘。
供图:NASA, JPL-CALTECH, SPACE SCIENCE INSTITUTE
 
告别土卫六,卡西尼号走向壮丽谢幕之旅
有待深入|从9.6公里上空看到的土卫六。该图片由惠更斯号探测器拍摄的多张照片拼接而成。
供图:ESA, NASA, JPL, UNIVERSITY OF ARIZONA
 
  泰坦星距离太阳将近14.5亿公里,温度很低,冰层坚如磐石,甚至甲烷和乙烷这种在地球上常见的气体也都变成了液态,汇聚成了广阔的湖海。
 
  不过,土卫六上有山、有雨、有风、有浪,比起那些坑坑洼洼的死寂卫星来,它更像是一颗行星。其地表不仅有油状的海洋,而且下面还有一个液态水的海洋,因此它也成了寻找地外生命的最佳星球之一。

  “土卫六是一个拥有双重海洋的星球。原则上说,它上面可能存在我们熟知的生命,也可能有我们不知晓的生命。”美国约翰霍普金斯大学的行星科学家Sarah Hörst说道。

  在卡西尼号的最后一次近飞过程中,主要探测任务集中在泰坦星北极点附近零星分布的湖、海。卡西尼号会将获得的数据资料传回地球,以便科学家们探究那片漆黑油状的海洋,或许还能借此解开泰坦星不为人知的秘密。

穿越迷雾
 
  惠更斯号探测器是在美国宇航局的卡西尼号探测器进入土星轨道不久便与其脱离的。
 
  卡西尼号探测器的任务是探索土星及其众多卫星,但惠更斯号这颗小探测器只有一个探索目标,那就是被浓密的大气层遮盖住地表的土卫六。
 
  与卡西尼号分离之后,惠更斯号经历了20多天的飞行,然后用2个小时穿越了土卫六的大气层,才在寒冷的平原上着陆,那里的气温将近零下180度。
 
  “惠更斯号直接地揭秘了土卫六的环境,而之前人们所知晓的大部分情况都是间接的推测。是它近距离地向我们展示了土卫六的地表。”
 
  它传回的数据显示,土卫六上有高原,山谷和液体侵蚀而成的沟渠,而且在它的氮气大气层中还刮着大风。测量数据显示,惠更斯号探测器并未降落在干燥的荒原上,而是在液体浸湿了的沙土里。
 
  惠更斯号的大气测量数据帮助科学家们重建了土卫六远古大气层的成分构成(很可能由氨气和甲烷组成),并帮助科学家们研究有机分子在以氮气为主的大气环境中如何发生反应。要知道,地球的大气层在氧气变得丰富,并开始演化生命之前也是如此。
 
  Hörst说:“除地球以外,只土卫六的大气层是以氮气为主的。想必,土卫六气层中的许多化学反应也都曾在早期的地球上出现过。”
 
另一颗月亮
 
  惠更斯号是人类第一次也是迄今为止唯一一次向月球以外的卫星发射的探测器。
 
  一项名为“土卫六海洋探险者(Titan Mare Explorer)”的计划,曾是美国宇航局首选的未来行星际探测计划之一。如果该计划得以实施,美国宇航局将会发射一艘太空飞船去探测泰坦星北半球最大的海洋之一——丽姬亚海(Ligeia Mare)。土卫六海洋中存在着许多流动的液态烃类有机物,可能孕育着与地球生命截然不同的生命形式。
 
  Hörst说:“那是一次对生命多样性的测试:我们究竟能否找到并依赖不同的液体而存活?”
 
  然而,人类很快就会失去我们派往土卫六系统的使者,因为,卡西尼号探测任务在今年末就将终结,壮烈地坠入土星表面。不过,即使在卡西尼号和惠更斯号探测器离去之后,它们所收集的数据也能继续为科学家研究太阳系提供线索,并帮助他们研发未来的探测计划。
 
  通过土卫六,我们发现一个既熟悉又陌生的世界。季节性的雨会使平原的颜色变深,它上面富含有机分子,它的两极地区也有寒流(虽然布满了氰化氢云团)。
 
  “土卫六的魅力在于它融合了熟悉与陌生。超低温、冰层、有机物、液态甲烷,却又能产生我们熟悉的雨雪、江河、沙丘与海洋。”Hörst说道。
 
  简而言之,科学家们希望能再多了解它一些,不仅是因为探索外星地貌的兴奋感,更是因为它将告诉我们地球曾经是什么样子。
 
  Hörst说:“土卫六如此活跃,并且拥有如此多与地球相似的过程,它为我们提供了一个理解地球活动的实验场。”
 
(译者:Mikegao)
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