美国宇航局的卡西尼号太空船以激烈的潜入土星大气层结束了它的任务

2019-07-29 09:35:50    来源:    作者:

二十一个月前,美国宇航局的卡西尼号太空船以激烈的潜入土星大气层结束了它的任务。在过去的13年中,直到它耗尽了动力燃料,耐用的太空船返回了关于地球,卫星和环的巨大数据 - 即使在今天,宝库也会继续产生新的结果。

卡西尼的项目科学家,美国加利福尼亚州美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的Linda Spilker说,有大量的研究结果,但其中两个“ 非常惊人 ”。

其中一个发现是,土星的小卫卫埃塞拉多斯(Enceladus)只有500公里,拥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明亮而结冰。他们也知道它位于土星微弱的E环中间,这可能意味着它和戒指有某种联系。

“但我们不知道如何,”斯皮尔克说。

然后卡西尼发现了类似喷泉的喷气式飞机,它们在厄克拉多斯南极附近的裂缝中射击。这些不仅是形成E环的冰粒的来源,它们立刻引发了人们对可能产生它们的好奇心。

在一个Spilker与一个侦探故事的线索展开比较的过程中,该团队一次又一次地对Enceladus的工艺进行了谴责。她说,七次,他们甚至直接穿过喷气式飞机,“品尝”其中所含的材料。

在这样做时,他们不仅需要操纵,而且还可以重新调整仪器,以完成任务启动时没有人梦寐以求的任务。

令人高兴的是,斯皮尔克补充道,这项任务已经计划好迎接惊喜。

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

仪器发现供应喷气机的水是咸的,它来自含有碳氢化合物,甲烷和二氧化碳的来源 - 生命的关键成分。

“想知道,在土卫二冰冷的地壳下,这片海洋中是否存在生命?”斯皮尔克说。

加入Cassini团队的另一位JPL行星科学家Bonnie Buratti指出,这一发现为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带来了重大变化。

“我们已经从寻找火星上的生命转向海洋世界,”她说。

第二个真正的重大发现涉及土星的巨型卫星泰坦,卡西尼总共飞行了126次。

以前,科学家们知道土卫六有一层厚厚的气氛笼罩着它的表面。但是借助雷达和红外传感器,卡西尼能够在下方找到它。它还推出了由欧洲航天局建造的着陆器,该着陆器一直跳到地面,一直拍下照片。

渐渐地,出现了一个与地球有许多共同点的世界的图片,包括雨水,河道,湖泊,海洋和沙丘 - 但是在如此寒冷的温度下,水被冰冻的岩石和湖泊中的液体海洋是甲烷。

“[这是]这个令人难以忘怀的,像地球一样的世界,”斯皮尔克说,“但一切都是由甲烷驱动的。”

布拉蒂补充说,它也可能是一个海洋世界,指的是研究发现,在其寒冷的外表下,泰坦像土卫二一样,可能有一个地下海洋,甚至可能适合地球般的生活。

卡西尼也看着土星本身,以及许多巨行星的其他卫星。但是最近的一些发现涉及它的戒指。

日本东京工业大学的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戒指可能最近形成于1亿至1亿年前。土星本身就像地球一样,可以追溯到大约45亿年前太阳系的黎明。

同样意外的是发现了这些戒指的复杂程度。

“对于我们所拥有的分辨率的极限,”斯皮尔克说,“我们仍然看到越来越详细,有趣的结构。”

最近,由加利福尼亚州SETI研究所卡尔萨根宇宙生命研究所的Matthew Tiscareno领导的团队研究了一些任务中最好的戒指特写镜头,主要是在“戒指放牧”期间拍摄的。在任务结束前不久,2016年12月至2017年4月期间发生的轨道。

不久前,人们认为环内任何给定波段的亮度都反映了它内部颗粒的密度 - 或者正如Tiscareno所说,更明亮的小环是“有更多东西的地方”。

但事实并非如此。相反,他说,最近的研究表明,明亮和暗淡的条带的质量密度可以相同。这意味着亮度变化是由亮度和暗淡带中的粒子密度差异引起的,而不是由于它们的类型不同而引起的。

他说,或许,暗淡的条纹由更分散,相对较大的颗粒组成,而明亮的条纹则富含反光的灰尘。

或者乐队可能包含仅反射或多或少光的表面材料。

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加紧密地放大到环的各个部分。

Tiscareno说,当他们这样做时,图像显示“纹理带”,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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