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冰与火:信使号的一生

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发表于 2015-7-21 21:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 sdfrog 于 2015-7-21 21:32 编辑

原文发表于20150430日,作者:Dr. Tony Phillips,译文略有修改。
  说起来可能令人难以置信:最靠近太阳的行星竟然也是最冷的一个。
  这只是美国宇航局“信使号”探测器在过去7年中发回的有关水星的惊人发现之一。今天早些时候信使号以撞击水星的形式结束了使命,谱写下生命中最后一个辉煌的音符。



根据信使号探测器所获得的图像数据绘制的水星照片,其中的色彩得到了增强。更多信息

  位于约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(马里兰州劳拉)的项目指挥中心确认:426口,信使号已经用尽了它的推进剂,再也无法保持稳定的轨道,它于美国东部夏令时4301526分撞毁在水星表面,撞击时的速度为14000千米/小时,在水星背对地球的一面形成了一个不可见的撞击坑。
  美国宇航局总部(华盛顿)科学项日委员会副主任约翰·格林斯菲尔德(John Grunsfeld)说:“随着信使号以这种悲壮的方式结束使命,我们也可以庆祝整个项目所取得的巨大成功了。接下米的工作便是分析它所获得的令人兴奋的数据,揭示水星的秘密。”
  以下是目前为止信使号所获得的重要发现:
  揭示了水星的真容:20世纪70年代中期水手10号探测器曾经3次飞越水星,但它只获得了这颗行星一小半表面的照片。直到信使号到达之前,水星的其它区域还都是神秘之地。信使号还是第一个观测了巨大的卡洛里斯盆地全貌的探测器,这个盆地是整个太阳系中最大、最年轻的撞击坑之一。它还在盆地的边缘观测到火山口,从而证实除了撞击之外,火山活动也影响了水星的表面形貌。
  “寒冷的”水星两极:作为最靠近太阳的行星,水星应该最不可能找到冰的地方。但是由于水星的自转轴倾角几乎是0度,所以两极地区的环形山内部可能永远见不到阳光,因而数十年前科学家就认为这里可能存在着水冰。1991年,这一想法获得了有力的支持,位于波多黎各的阿雷西波射电望远镜以及位于加州的戈德斯通探测到水星两极地区存在着异常强的雷达反射波,而如此强的反射通常由冰造成。在环绕水星运行时,信使号能够直接观测水星的两极地区,这是其他探测器或望远镜无法做到的。最终它获得了确凿的证据证明水星两极的环形山存在永久阴影区,其中的温度低于-173ºC,水冰因而能够稳定地存存于阴影区内的水星表面。其中某些冰的表面还覆盖着科学家未知的神秘的深色有机物。



标示信使号撞击水星表面地点与时间的示意图。


  不可思议的收缩:水星表面最主要的构造地形是一些被称为“叶片状悬崖”的巨大的悬崖。在信使号之前,科学家就已经提出一个理论认为它们就像是葡萄干上的褶皱,是水星的全球性收缩造成的。水星为何会收缩?水星的核异乎寻常地占据了它自身质量的60-70%,这个巨大内核的冷却会导致整个行星明显的收缩。信使号所拍摄的浅裂斜坡的照片表明水星的收缩强度是科学家之前估计的27倍。
  依旧“活着”的水星地磁场:在20世纪70年代水手10号发现水星地磁场之前,地球一直是己知的唯一一个存在地磁场的类地行星。地球的地磁场是炙热翻滚的液态铁质地核通过种被称为“磁力电动机”的原理产生的。由于普遍认为水星的铁质核心早已冷却,科学家们一直无法解释它为何存在地磁场,一些科学家认为它可能是过去的地磁场在己冷却的地壳中遗留的遗迹。信使号获得的数据则表明水星的地磁场来源于内核的“磁力电动机”,并非是遗迹。
  带尾巴的行星:在环绕水星的轨道上,信使号第一次近距离观测了水星奇特的外逸层。水星的外逸层是一层极为稀薄的大气,其中的分子与原子相距遥远以至于它们撞击水星表面的几率高于相互碰撞。事实上,这些物质原本就来自水星,是其表面物质在太阳辐射、太阳风以及流星体撞击下气化后生成的。信使号可以检测水星外逸层的化学成分(主要为氧、氦、钠、钾、钙),同时监测这些物质在太阳风作用下形成的长达200万干米的彗尾状结构。在信使号的任务期间,水星的尾巴以及地磁场经常受到太阳活动的打压,使得它可以亲眼日睹太阳系中最剧烈的空间天气。
  除去科学发现,信使号项目还首次使用了许多新技术,比如开发了保护仪器与电子设备避免被强烈太阳辐射损坏的陶瓷遮阳瓦。
  来白约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的海琳·温特斯(Helene Winters)说:“遮阳瓦向阳面的温度通常可以超过300ºC,而它内部主要仪器的温度则可以保持在20ºC,也就是室温。这一技术对于整个项目(包括主要任务与扩展任务)能够顺利完成极为关键。”
  永别了,信使号!同时,谢谢你!
  更多信息:
  约翰·霍普金斯大学应用物理实验室设计并制造了信使号探测器,并在美国宇航局科学项日委员会授权下负责整个项目的运行与操作。该项目属于美国宇航局的发现计划,该计划由位于阿拉巴马州亨斯维尔的马歇尔飞行中心主管。
  如要查阅信使号项日的全部科学发现与技术成就列表,请访问:http://www,nasa.gov/messenger

发表于 2015-7-22 02:53 | 显示全部楼层
水星和金星的环境对人类耒说都是極端恶劣,只能用探测器去研究。对太阳系起源的探索是有極大幫助的,相信同样研究还会継续。
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发表于 2015-7-22 10:10 | 显示全部楼层
有意思!

点评

我的看法不同,反而觉得这两个星球是最有可能找到宜生带的地方。  详情 回复 发表于 2015-12-17 22:56
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发表于 2015-12-17 22:56 | 显示全部楼层

我的看法不同,反而觉得这两个星球是最有可能找到宜生带的地方。
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