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惠更斯号土卫六照片

时间:2017-11-13 15:04:41

导语:带着探索新生命的心情,走在土卫六地面!看着传来惠更斯号土卫六照片 会有哪些新的发现呢?据悉,欧洲“惠更斯”号探测器14日成功登陆土星最大的卫星土卫六,并通过它搭乘的美国“卡西尼”号飞船成功传回拍摄的土卫六照片和其他科学数据。焦急等待了3个星期的欧洲航天局科学家们终于可以揭开土卫六的神秘面纱,并有可能从中发现地球生命起源的线索。

“惠更斯”号发回土卫六照片 神秘面纱终被揭开

惠更斯号土卫六照片

惠更斯发回一组照片

“惠更斯”号发回土卫六照片 神秘面纱终被揭开

(上中下图)这是“惠更斯”号探测器登陆土卫六后传回的一组最早图像 新华/路透

“惠更斯”号发回土卫六照片 神秘面纱终被揭开

1月14日,在位于德国达姆施塔特的欧洲航天局地面控制中心,科学家们庆祝“惠更斯”号成功登陆土卫六

成功登陆土卫六并传回数据信息 科学家终于揭开它的神秘面纱

欧洲“惠更斯”号探测器14日成功登陆土星最大的卫星土卫六,并通过它搭乘的美国“卡西尼”号飞船成功传回拍摄的土卫六照片和其他科学数据。焦急等待了3个星期的欧洲航天局科学家们终于可以揭开土卫六的神秘面纱,并有可能从中发现地球生命起源的线索。

■表面“沟渠”纵横

得知“惠更斯”号开始向“卡西尼”号飞船传送第一组数据的消息后,位于德国西部达姆施塔特的地面控制中心爆发出一片掌声和欢呼声。欧洲航天局局长让。雅克。多尔丹说:“我们是土卫六的第一批访客。我们正在接收的科学数据将会揭开这个新世界的秘密。”在后来举行的新闻发布会上,科学家们展示了“惠更斯”号陆续发送回来的土卫六地表照片。

在“惠更斯”号距土卫六表面16公里时拍摄的一张照片上,土卫六表面“沟渠”纵横,高低起伏的“山”间是蜿蜒曲折的“河道”,不明的液体在其中流淌。为“惠更斯”号提供照相设备的美国亚利桑那大学月球和地球实验室科学家马蒂。托马斯科说:“很明显,有液态物质在土卫六表面流淌。”从照片上看,液态物质向右侧黑色区域流去。

在距土卫六表面8公里处拍摄的另一张照片明暗相间。托马斯科认为,阴影预示着土卫六表面地形复杂,较暗的区域看上去是被液态物质淹没或曾经被淹没过。

而最让人惊喜的是在土卫六表面拍摄的第3张照片。照片中最显著的位置上是几块白色块状物体。托马斯科认为,那可能是巨石或由水凝结成的冰块!美国宇航局科学部门主管阿方索。迪亚斯在展示这些照片时说:“我认为,我们所有人在我们揭开太阳系神秘面纱时都会不断为之惊叹。它(照片)推翻了我们先前的成见,这些星球表面并非死气沉沉。”

■离“家”最远的旅行

在经过7年、约35亿公里的太空飞行后,“惠更斯”号于去年圣诞前夜与搭乘的美国“卡西尼”号飞船脱离,只身飞往土卫六。这创下了人类探测器登陆其他天体的最远纪录。“惠更斯”号14日早些时候如期从“睡梦”中苏醒,向地球发出开始进入土卫六大气层的信号。在经过两个半小时的惊险降落后,成功踏上土卫六表面,登陆后向处于环土星轨道的“卡西尼”号飞船发送数据,大约1小时后,地面控制中心于北京时间15日零时19分收到了首批数据。为了避免这对“母子”在太空大接力过程中发生数据丢失,科学家们事先在数据中转站“卡西尼”号上备份了4套系统。在送别“惠更斯”号探测器后,“卡西尼”号飞船还要独自对土星及其卫星展开4年的探索。

欧洲航天局官员说,他们在“惠更斯”号降落阶段共接收到近3个小时的数据,落地后接收了十多分钟数据。虽然“惠更斯”号的使命由此宣告结束,但它发送回来的宝贵数据将会让科学家们忙乎数年时间。按照计划,探测器着陆后会继续向母船传送数据直至电量耗尽,“惠更斯”号激动人心的使命也就此结束。初步分析表明,“惠更斯”号成功登陆后至少在土卫六上“存活”了90分钟。

■寻找生命起源

在太阳系中,土卫六被认为是唯一一颗具有稠密大气层的卫星。土卫六的体积比水星和冥王星这两颗太阳系中的行星都要大,其大气层主要由氮和甲烷组成,浓度被认为是地球的1.5倍。在太阳系各大行星及其卫星中,只有地球和土卫六大气中富含氮。科学家们认为,土卫六上可能冷藏着很多化合物,一些类似的化合物也许在地球生命诞生之前就存在于地球上。甚至有科学家认为,“卡西尼”号飞船和“惠更斯”号探测器的探测结果有可能显示,土卫六很像早期的地球。欧洲航天局“惠更斯”项目首席科学家勒布勒东形容说,探测土卫六,也许好像是“回到了40亿年前的地球”。正因为如此,对土卫六的探测会为研究地球生命起源提供线索。

惠更斯号土卫六照片

“惠更斯”探测器在成功降落到土卫六号过程中所拍摄到的照片的合成图。它显示在上面较浅色的区域和下面较深色的区域的交界区,有一片类似的河道。这是在距离土卫六表面8公里的高空拍摄的照片。

在“惠更斯”号距土卫六表面16公里时拍摄的一张照片。

土卫六的表面也许有很多岩石或冰块?

欧洲“惠更斯”号探测器14日成功登陆土星最大的卫星土卫六,并通过它搭乘的美国“卡西尼”号飞船成功传回拍摄的土卫六照片和其他科学数据。焦急等待了3个星期的欧洲航天局科学家们终于可以揭开土卫六的神秘面纱,并有可能从中发现地球生命起源的线索。

表面沟渠纵横

得知“惠更斯”号开始向“卡西尼”飞船传送第一组数据的消息后,位于德国西部达姆施塔特的地面控制中心爆发出一片掌声和欢呼声。

欧洲航天局局长让—雅克•多尔丹说:“我们是土卫六的第一批访客。我们正在接收的科学数据将会揭开这个新世界的秘密。‘卡西尼’号飞船刚刚开始将‘惠更斯’号探测器在着陆过程中搜集的数据传输回来。”

人们终于迎来了激动人心的时刻。在后来举行的新闻发布会上,科学家们展示了“惠更斯”号陆续发送回来的土卫六地表照片。

在“惠更斯”号距土卫六表面16公里时拍摄的一张照片中,土卫六表面“沟渠”纵横,高低起伏的“山”间是蜿蜒曲折的“河道”,不明的液体在其中流淌。

为“惠更斯”号提供照相设备的美国亚利桑那大学月球和地球实验室科学家马蒂•托马斯科说:“很明显,有液态物质在土卫六表面流淌。”

从照片上看,液态物质向右侧黑色区域流去。“看上去像一个河流形成的三角洲,”托马斯科说,“它可能是液态甲烷或碳氢化合物。”

在距土卫六表面8公里处拍摄的另一张照片明暗相间。托马斯科认为,阴影预示着土卫六表面地形复杂,较暗的区域看上去是被液态物质淹没或曾经被淹没过。

而最让人惊喜的是在土卫六表面拍摄的第3张照片。照片中最显著的位置上是几块白色块状物体。托马斯科认为,那可能是巨石或由水凝结成的冰块!

“没有多少星球上有液体,”托马斯科说,“地球有,现在土卫六上也有。”

美国宇航局科学部门主管阿方索•迪亚斯在展示这些照片时说:“我认为,我们所有人在我们揭开太阳系神秘面纱时都会不断为之惊叹。它(照片)推翻了我们先前的成见,这些星球表面并非死气沉沉。”

离“家”最远

“惠更斯”号14日早些时候如期从“睡梦”中苏醒,向地球发出开始进入土卫六大气层的信号。在经过两个半小时的惊险降落后,“惠更斯”成功踏上土卫六表面。欧洲航天局官员在新闻发布会上说,“惠更斯”号登陆后向处于环土星轨道的“卡西尼”号飞船发送数据,大约1小时后,地面控制中心于北京时间15日零时19分收到了首批数据。

在经过7年、约35亿公里的太空飞行后,“惠更斯”号于去年圣诞前夜与搭乘的美国“卡西尼”号飞船脱离,只身飞往土卫六。这创下了人类探测器登陆其他天体的最远纪录。

这次“惠更斯”号登陆土卫六是“卡西尼—惠更斯”探索计划的一部分,它由美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局联合实施,美国和17个欧洲国家的约260名科学家参加,耗资30亿美元。

“惠更斯”一名取自于1655年发现土卫六的荷兰天文学家克里斯蒂安•惠更斯。1997年10月,“惠更斯”号探测器由美国“卡西尼”号飞船携带发射升空。

母子太空大接力

在飞赴土卫六的漫长旅途中,“惠更斯”号一直在“卡西尼”号飞船的“怀中”处于“休眠”状态,探测器内部停止工作。直至开始进入土卫六大气层时,它才向地球发出“醒来”的第一声信号,但信号中不包含任何科学数据。

“惠更斯”号的降落过程历时两个多小时,其间打开了3个降落伞进行减速。与此同时,这个锅状的探测器并没有闲着,上面安装的6台测量压力、温度、风速和大气成分的仪器已经开始运转,对土卫六展开一系列探测活动,包括拍摄卫星山川地、测量风速和气压、研究大气构成。

由于技术上的原因,“惠更斯”号并不能直接将所有探测数据传回到15亿公里之外的地球,而需要经过环绕土星运行的“卡西尼”号花费几个小时才能将数据转发回地面控制中心。

为了避免这对“母子”在太空大接力过程中发生数据丢失,科学家们事先在数据中转站“卡西尼”号上备份了4套系统。

欧洲航天局“惠更斯”探测项目负责人克劳迪奥•索拉佐说:“这是一种安全措施。我们可不想丢失一点点如此珍贵的数据。”

按照计划,探测器着陆后会继续向母船传送数据直至电量耗尽,“惠更斯”号激动人心的使命也就此结束。初步分析表明,“惠更斯”号成功登陆后至少在土卫六上“存活”了90分钟。

在送别“惠更斯”号探测器后,“卡西尼”号飞船还要独自对土星及其卫星展开4年的探索。

寻找生命起源

与太阳系中,土卫六被认为是惟一一颗具有稠密大气层的卫星。土卫六的体积比水星和冥王星这两颗太阳系中的行星都要大,其大气层主要由氮和甲烷组成,浓度被认为是地球的1.5倍。在太阳系各大行星及其卫星中,只有地球和土卫六大气中富含氮。

科学家们认为,土卫六上可能冷藏着很多化合物,一些类似的化合物也许在地球生命诞生之前就存在于地球上。甚至有科学家认为,“卡西尼”号飞船和“惠更斯”号探测器的探测结果有可能显示,土卫六很像早期的地球。欧洲航天局“惠更斯”项目首席科学家勒布勒东形容说,探测土卫六,也许好像是“回到了40亿年前的地球”。

欧洲航天局官员说,他们在“惠更斯”号降落阶段共接收到近3个小时的数据,落地后接收了10多分钟数据。虽然“惠更斯”号的使命由此宣告结束,但它发送回来的宝贵数据将会让科学家们忙乎数年时间,从中我们还会有着许多令人心动的发现。

惠更斯号土卫六照片

10年前,一架来自地球的探测器乘着降落伞进入了一颗异星卫星的雾霾之中,走向了不确定的命运。在为期2个多小时的轻柔下降之后,它砰的一声落到了坚硬的地面上,周围环绕着冰质砾石。惠更斯号探测器凭借这项壮举完成了人类历史上外太阳系卫星的第一次着陆。惠更斯号安全落到了土卫六(也就是土星最大的卫星)上。

艺术家笔下惠更斯号着陆点周围的环境,上图是根据探测器在2005年1月14日传回的图像和数据绘制的。

这架勇敢的探测器不仅挺过了下降与着陆过程,还在电池耗尽之前,在土卫六严寒的地表上传输数据超过了1个小时。

自从这一历史性的时刻之后,全世界的科学家都在钻研着有关土卫六的大量数据,它们是由欧洲空间局的惠更斯号及其母探测器NASA的卡西尼号传回地球的。在过去的10年里,来自这对活跃探测器的数据揭示了一个与地球惊人类似的星球的大量细节。

除了让这次旅行得以成行的技术魔法之外,向土星与土卫六成功派遣两架探测器的关键还在于国际合作。

在惠更斯号探测器于土卫六表面着陆之后的10年里,有关这颗雾霾卫星的科学知识大步推进着。

来自加州帕萨迪那(Pasadena)NASA喷气推进实验室的卡西尼项目经理厄尔·迈兹(Earl Maize)说:“如此雄心勃勃的项目标示着国际合作的胜利。”

“从1982年项目正式启动以来,一直到32年后惠更斯号壮观的着陆,再到现今,卡西尼—惠更斯号的成功很大程度要归功于超过12个国家的大规模协力与合作。现在卡西尼号轨道器继续在探索着土星系统,这样的团队合作仍旧是该项目主要的力量所在。”

卡西尼号的探测预定将持续到2017年9月。

科学发现总结:揭秘土卫六的10年

10年前,土卫六对于人们来说是一个隐匿的雾霾星球。NASA的卡西尼号探测器与欧洲空间局的惠更斯号探测器作出的发现揭示,土卫六是一个“异星地球”,为科学家提供了一个独特的星球来进行探索。

土卫六最重要的一些发现包括:

湖泊与海洋

土卫六是一个拥有湖泊与海洋的星球,其中充斥的是液态甲烷和乙烷。据信这些碳氢化合物水体是由土卫六大气中降落下的甲烷和乙烷降雨补充的。土卫六是太阳系中除地球外唯一具有流遍地表的类地液体巡环的地方。

活跃的大气与地表过程

液态甲烷洒落在土卫六的表面上。与地球上的云层一样,土卫六的云层经由蒸发与凝结的循环形成,甲烷蒸汽从地表升起,形成云团,又作为降雨落回地表。惠更斯号的数据表明,土卫六的对流层中存在一层甲烷云,高度在5到20英里(8到30千米)之间。土卫六的“水”循环导致该卫星地表出现了可见的变化。

有机沙海

人们在土卫六暗色的赤道区域看到了沙丘海,它们与地球上阿拉伯沙漠中的沙丘海类似。科学家认为,沙粒并非由地球上这样的硅酸盐矿物组成,而是固态水冰粒,外面裹以大气中落下的碳氢化合物。图像表明,土卫六的沙丘很庞大,平均宽达0.6到1.2英里(1到2千米),长数百英里(千米),高约300英尺(100米)。

惠更斯探测器的着陆点是一片柔软的沙质河床。人们后来在着陆点以北大约20英里(30千米)处看到了两座沿经线方向分布的暗色沙丘,才证实了这一点。卡西尼号的雷达图与惠更斯号的照片中都可以看到这些难以捉摸的地貌。

第一次测量地外海洋的深度

丽姬亚(Ligeia)海是土卫六上第二大的海洋,探测器揭示出其深度大约是560英尺(170米)。这是科学家第一次从另一个星球上的开放液态水体表面测量其深度。成功测量的部分原因是,这里的液体成分主要是透明的甲烷,让雷达信号可以轻易从中通过。

第一次测量地外海洋的深度

河渠与冰砾

在惠更斯号探测器下降期间拍摄的照片展示了河渠与冲积平原。探测器的照相机揭示出了一片高原,上面雕琢着大量的暗色沟渠,形成了流域网络,与地球上的同种结构存在很多类似之处。狭窄的沟渠与宽阔的河流汇合,后者又流入了宽阔的暗色低地区域。在惠更斯号的着陆点附近还看到了与地球上的结构类似的河石(由水冰组成)。卡西尼号的雷达观测说明,暂现的洪水塑造了土卫六上的河床以及浑圆的水冰砾石,砾石可能是来自海拔较高区域的水冰基岩的。

独立雾霾层的瓦解

土卫六浓厚的大气被厚厚的光化学雾霾层包裹着。其中一层“独立”的雾霾在2006年到2010年间,高度从超过310英里(约500千米)下降到了只有240英里(380千米)。高度的变化说明,土卫六的雾霾层与季节性的气候周期有关。

丰富的大气化学组分,包括丙烯

惠更斯号探测器对土卫六的低层大气进行了第一次直接测量。探测器传回的数据包括气体组分随高度的分布、同位素比例以及痕量气体(包括有机化合物)。惠更斯号还直接对大气的气溶胶进行了采样,证明其中的主要成分是碳和氮元素。卡西尼号在土卫六大气中探测到了丙烯,这是一种用于生产日用塑料的化学物质。这是第一次在地球以外其他卫星或行星上确切探测到塑料的原材料。人们观测到的其他化学物质包括源自甲烷和氮元素、演化为复杂分子的丰富而复杂的化学成分,最终它们形成了包裹在这颗冰封卫星周围的雾霾。

大气中的氩—40同位素

惠更斯号在土卫六的大气中探测到了氩—40,这是氩元素的一种同位素。它说明土卫六的内部仍旧活跃。这对于一颗卫星来说是不同寻常的,也是土卫六存在地下液态水体的第一条证据。惠更斯号探测器身居土卫六的地表,对于探测这种同位素来说是非常重要的,原因是由于它与组成大气的轻量分子相比相对较重,它主要集中在大气底部。

液态水组成的地下海洋

卡西尼号对土卫六无数的引力测量表明,这颗卫星在地表之下隐匿着一片内部的液态水/氨海洋。惠更斯号在下降期间探测到的无线电信号还强烈表明,在卫星地表35到50英里(55到80千米)之下存在海洋。全球性液态水海洋的发现让土卫六成了太阳系中少数几个可能潜在宜居的星球之一。

卡西尼—惠更斯计划是NASA、欧空局以及意大利空间局之间的合作项目。隶属于帕萨迪那加州理工学院的NASA喷气推进实验室为华盛顿的NASA科学任务理事会管理着卡西尼号。位于加州帕萨迪那(Pasadena)的喷气推进实验室(JPL)为华盛顿的NASA科学任务理事会管理着该任务。JPL设计、建造并组装了卡西尼轨道器以及其上的两架照相机。NASA为惠更斯号探测器提供了两台仪器,也就是下降成像仪/分光辐射计与气相色谱质谱仪。

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