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别了,卡西尼! 土星和地球都会记得你

2017-04-29 06:56  |   浙江新闻客户端 记者 李雅南

我是“卡西尼”

这几天,赛先生的心里颇不宁静。因为一位叫“卡西尼”的老伙计,要跟我们说再见了。从1997年离开地球飞往遥远的土星,土星探测器“卡西尼”尽职尽责地在苍茫的宇宙中游荡了20年,如今,将消失在它生活工作过的地方,而人类也将失去派往土星的使者。

近日,“卡西尼”接到了NASA下达的最后指令,以每周一圈的速度绕行土星22圈,差不多在9月15日像陨石一样在土星的大气层中燃烧殒没。

就在前不久,“卡西尼”刚刚帮助研究人员在土卫二上发现了一种可以为生命提供能量的化学能,从而为“土卫二”可能存在生命提供了证据。“卡西尼”结束自己生命的方式同样让人感动,正是因为发现土星的卫星有存在生命体的可能性,为了防止污染有生命体的环境,原本撞毁在土星卫星上的计划也改为坠入土星大气层。

这就是我们今天故事的主角——“卡西尼”。

兢兢业业

它带给我们无数惊喜

实际上,“卡西尼”一开始并不孤单,因为还有个连体兄弟“惠更斯”,跟它一起飞往了土星轨道。不过,兄弟二人分工不同,卡西尼是轨道器,惠更斯是着陆器。兄弟两个的命名也很有讲究,前者以发现土星环中存在缝隙的天文学家卡西尼命名,后者则以发现土卫六的天文学家惠更斯命名。

1997年10月15日,“卡西尼—惠更斯”发射升空。为抵达土星,它们前进的道路可谓曲折,两次掠过金星利用重力助推,然后返回地球和月球利用重力助推,再利用小行星2685和木星助推,最后才于2004年7月1日进入环绕土星运行的轨道。5个月后的12月24日,“卡西尼”放开双手,把“惠更斯”送上了土卫六。

“卡西尼-惠更斯“前往土星的征程

进入土星轨道

从此,两兄弟就一直兢兢业业地工作着,为科学家传送回许多珍贵的数据和资料,其中以对土星、土星环、土星卫星(尤其以土卫二和土卫六)的发现尤为突出,让人类看到了在太阳系中其他智慧生命存在的希望。

土星和土卫六

土卫六

土卫六是土星卫星中最大的一个,也是太阳系第二大卫星。在“卡西尼”任务前,我们对它的认识并不多。但20年来,“卡西尼”用100多次飞掠土卫六的工作量,刷新了我们对这颗星球的认识:拥有不一样的大气和相对平坦的表面,表面有湖泊,地下存在巨大的海洋。

大气

2004年7月2日,“卡西尼”首次近距离接近土卫六,在其表面约33.9万千米上方,拍摄了有史以来最清楚的土卫六照片,显示了土卫六南极上空的云层。“惠更斯”的大气探测结果,土卫六的大气成分主要是氮。根据“卡西尼”进一步的探测结果,土卫六大气成分中还有其他碳氢化合物,而这些碳氢化合物的源头很可能是甲烷。

“卡西尼”2004年拍摄的土卫六照片,可以看到厚密的云层

表面

2004年10月27日,“卡西尼”第一次在距离土卫六表面约1200千米的上空飞掠过土卫六并拍摄照片,照片透露,土卫六的表面相对平坦,高度变化一般不超过150米,偶尔也能达到500米。

“卡西尼”拍摄的合成图像,向我们展示了透过土卫六浓雾所看到的地表

湖泊

2006年7月21日,“卡西尼”发现土卫六上存在碳氢化合物状态的湖泊,这也是人类第一次在地球以外发现湖泊,NASA称,至少有一个湖泊比北美洲五大湖还要大。

地下海洋

“卡西尼”对土卫六的重力测量揭示了土卫六很可能拥有一个巨大的地下海洋,主要成分是水和氨。“惠更斯”的测量结果也给出了强有力的证据,表明在土卫六地下拥有55至80千米深的海洋。

土卫二

“卡西尼”对土卫二的探索依然精彩。

2005年的两次飞掠,一是发现了火山活动,使得土卫二成为了全太阳系中第四颗被证实有火山运动的天体(另外3颗分别是地球、海卫一和木卫一);二是发现土卫二表面可能存在稀薄的大气层。

2008年3月12日,“卡西尼”穿过了土卫二的羽状喷流,探测到羽状物中有丰富的化学物质,如:水、二氧化碳和各种碳氢化合物。

2014年,“卡西尼”发现土卫二的地底存在液态水海洋。

2015年10月28日,“卡西尼”再一次从土卫二的羽状喷流中飞过,发现近98%的成分是水,约1%的氢气,其他成分为二氧化碳、甲烷和氨在内的其他分子的混合物。

“卡西尼”拍摄的土卫二的羽状喷流

科学家们对此给出了解释,氢气很可能源自冰下海洋和海底岩层之间的水热反应,而如果海洋底部还存在微生物,它们就可以利用氢气和溶于水的二氧化碳反应产生甲烷,获取能源,这可就一定程度上解决了微生物的生存问题。

至此,土卫二已经具备生命所需要的3个主要成分:液态水、新陈代谢的能量来源和合适的化学成分(主要包括碳,氢,氮,氧,磷和硫)。

鞠躬尽瘁

最后时刻它华丽谢幕

4月21日,“卡西尼”最后一次到访了土卫六。这也是卡西尼号第127次飞临土卫六。“卡西尼”传回了它拍摄的图片和其他数据。科学家将对这些影像进行分析研究,从而探测土卫六上一些小湖泊的深度和化学构成以及不断变化的地形特征。

但这并不是“卡西尼”探索地外星球的尾声,“卡西尼”还有一个最终使命,也是一项充满风险的挑战——从土星和土星环之间穿过!

随着“卡西尼”从土卫六身旁经过,土卫六的引力弯折了卡西尼号的运行路线,轻微改变了“卡西尼”环绕土星的轨道,让它不再从土星光环的外侧擦过,而是将从土星和光环之间穿越。

北京时间4月26日17时,“卡西尼”首次俯冲土星和土星环之间,其携带的科学仪器全部打开并采集数据,但这段时间里不能与地球通信,也就是说短暂与地球失去了联系。北京时间4月27日14时56分,NASA的深空通信网络(DSN)捕获了卡西尼号的信号,并于15时01分开始接收数据。

这3张未经处理的图像,前所未有的近距离展示了土星的大气和巨大的飓风。

这样的穿越会进行22次,从4月26日开始到9月15日结束,然后“卡西尼”将跃入土星大气层燃烧殆尽。

因为土星的磁场、辐射都很大,所以“卡西尼”一直“不敢”太接近土星。不过这一次,“卡西尼”无所畏惧了。在最后的5个月里,它将探测土星的引力、磁层、内部结构,甚至搞清楚它的自转速度,甚至对土星环的结构和物质做更进一步的了解。

在生命的最后阶段,不遗余力地探测这片未知的世界,“卡西尼”用这场华丽的谢幕,给我们说了声“再见”!

别了,卡西尼!

 

 

 

最新评论 (3)
  • 柳叶_3 3  |  回复

    为人类的发展做出贡献

  • 乖乖单眼皮1988 1  |  回复

    别了 卡西尼

  • 繁華看盡 0  |  回复

    人类的伟大,在于不断地探索精神,用无穷的想象,推动了历史、社会和科技的发展!

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