罗睺探测,有六颗卫星的水含量都比地球多

作者: 云顶娱乐官网下载  发布:2019-07-30

  初步成果

在太阳系八大行星中,有6颗行星都有天然卫星。只有水星和金星没有天然卫星,但是在有卫星的6颗行星中,只有地球有一颗卫星,已知火星有两颗卫星,木星有79颗卫星,土星有60多颗卫星,天王星有27个卫星,海王星有14颗卫星,加上一些还没有被发现的卫星,太阳系中的卫星数量在200个以上。

  1973年4月6日,美国发射先驱者11号探测飞船,执行飞掠木星(1974年12月)和土星(1979)年的使命;1977年8月20日又发射了旅行者2号探测飞船,半月后又发射旅行者1号探测飞船。后发射的旅行者1号于1979年3月5日先行到达木星,同年7月9日旅行者2号也到达木星。

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  旅行者1号从木星云顶286000公里上空飞越,提供了木星系统的新信息。木星的大气是复杂的,由氢和氦组成的稠密大气层之上是色彩斑斓的云层;木星大气的运动比预计的更加汹涌,似乎受到云顶底下深处某种力的控制;足以容纳几个地球的大红斑,是一个巨大的大气风暴,每隔6天沿逆时针方向转动一次;已发现木星周围有一个29到30公里厚的薄环。最大的意外是,在木卫1这个木星卫星上至少有九座活火山,有些火山的火焰高达280公里。其他已调查的木星卫星包括木卫3、木卫2和木卫4。木卫3的直径达5200公里,比土星卫星土卫6大,是太阳系内最大的行星卫星。

这些卫星的体积和质量都大小不一,有些比8大行星中的水星个头还大,比如木星的卫星木卫三和土星的卫星土卫六,体积都比水星还大,只是质量不如水星;但是有的也非常小,甚至还无法形成规则的球体,比如火星的两颗卫星火卫一和火卫二,直径都只有几十公里。

  旅行者2号从距木星云顶643000公里之内飞越木星,探测了条纹状的云、红斑、“白卵”、木星环(旅行者1号已发现的)和木卫1、木卫2、木卫4、木卫3和木卫5。另外旅行者1号和2号还发现三颗新的木星卫星、极光和像地球上特大闪电一样的云顶闪电。

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  木星的密度很低,只是地球密度的0.24倍,对木星的就近探测证实它的主要成份氢和氦。它是一颗由液态氢构成的巨大星球,除了有一个很小、可能是熔融的岩核以外,没有探测到任何的固体表面。

下面将太阳系中的卫星,从大到小排一下名次,读者朋友们有一个直观的认识,限于文章篇幅,这里只选择前10名排列,它们分别是:

  木星大气中,82%是氢,17%是氦,其他成份仅占1%左右。这层大气层厚度约965公里。在木星云顶层之下965公里处,气态氢在摄氏1999度的温度和巨大的压力下,变成了液态氢;大约在25000公里的深处,液态氢在摄氏11000度的温度和300万个大气压下,变成了固态金属氢。木星上的氢和氦挥发得很少,基本上保持了原始星云的化学组成,内部是处在高温高压下的液态氢。

第一名:木卫三

  虽然先驱者和旅行者姐妹探测飞船成功地拍摄了有关木星及其卫星外貌和大气层的大量清晰照片,把人类对木星的认识向前推进了一大步,但是由于木星的云顶比较厚,无法弄清大气下层气体的状态,无从了解大气层内部各种状态参数随高度的变化,至今仍有许多奇特的现象无法得到合理的解释。为此,美国决定设计枷利略号探测飞船,用它对木星系统进行更详细的就近考察和科学探测,以进一步揭开木星世界之谜。

木卫三是木星的4颗伽利略卫星之一,不过它在木星的所有卫星中质量和体积最大,同时它也是太阳系中质量和体积最大的卫星,其质量约为1.4819×10的23次方千克 ,直径 5262km,它的体积比月亮大2倍多,而且比八大行星中的水星还要大,只是水星的密度更大,所以质量比木卫三要大一点。

  木星探测飞船的任务

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  伽利略号木星探测飞船总重2550千克,由轨道器和大气探测器两部分组成,前者在木星的椭圆轨道上执行探测任务;后来深入木星大气层深处探测大气层的成份和物理特性。轨道器备有多种光学摄像装置,一个小型天线,用来向地球转发大气探测器发送来的数据。大气探测器总重为345千克,由制动防热罩和球形仪器舱组成。防热罩是个锥角等于 120度的钝头圆锥壳体,为防御进入大气层时的气动加热,表面覆盖一层很厚的碳—碳烧蚀防热层。防热罩重量占大气探测器重量的一半。球形仪器舱除了装备大气组分探测计、质谱仪、氦气浓度计、测云计、辐射计、高能粒子探测计等多种探测仪器外,还有降落伞系统、无线电发射装置和少量能源。

第二名:土卫六

  伽利略号木星探测飞船本预备在1986年5月由航天飞机施放。由于挑战者号航天飞机在1986年1月失事而未能按计划执行。

土卫六是土星最大的卫星,也是太阳系质量和体积排名第二的卫星,质量为1.3452×10的23次方千克,直径约5150公里,它的体积也比水星更大,但质量上不如水星。另外值得一提的是,土卫六是太阳系中唯一拥有大气层的卫星,而且它的地表大气压比我们地球还高,是地球表面大气压的1.5倍,而且氮气含量非常多,高达98%,而我们地球大气层的氮气含量约为78%,所以土卫六也被认为是太阳系中表面环境最像地球的星球。

  直到1989年10月18日,探测飞船才发送上天。预计将在1995年飞近木星。飞行路线是独特的:先在1990年2月飞越并探测金星,从金星获得额外推力,随后于12月飞近地球,进行照相和测量。按计划,它在1992年12月再次越过地球之前和之后,各遇上一颗小行星,借助引力跳板,最后踏上飞向木星的轨道,全部行程长达6年以上。在环绕木星运行时,伽利略号将对它进行20个月的观测;同时探测飞船还将利用木星卫星的引力作用做一系列环绕飞行以考察木星的其余卫星。人们期待着伽利略号探测飞船给人类传来有关木星和木星系统的详尽的新信息。

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  土星探测的收获

第三名:木卫四

  土星是一颗类似木星的行星,主要成份也是氢和氦,由于氢氦挥发得少,它基本上也保持了原始星云的化学组成。土星最引人注目的特征是它的环系。这些环从离土星约72000公里延伸到137000公里的距离,形成一个非常薄的盘,厚度只有几公里。有着漂亮光环的土星,是太阳系中最美丽的一颗行星。土星距离地球约12.7亿公里,非常遥远;它绕太阳的公转周期是29.46年,平均运行速度每秒9.64公里;它是太阳系中第二颗大行星,体积是地球的755倍,质量是地球的95倍,可平均密度只是地球密度的0.12倍,比木星还小。土星拥有10颗以上的卫星,因此自成一个系统,其中土卫6和地球一样也有空气,是太阳系唯一有大气的卫星,受到科学家的特别注目。该土卫6是在1665年由荷兰天文学家、物理学家惠更斯发现的。探测土星和土卫6,对了解和掌握太阳系的演变有重要意义。

木卫四是木星的第二大卫星,也是其4颗伽利略卫星之一,它是太阳系第三大卫星,其质量为 1.08x10的23次方千克,直径约4800千米,其体积基本和水星相等,但是质量却只有水星的1/3,这颗卫星含有较多的水冰,但奇葩的是他位于木星4颗伽利略卫星最远的轨道上,距离木星平均有188万公里的距离,却只有它被木星潮汐锁定,就如同月球只能以一面对着地球一样。

  美国发射的先驱者11号和旅行者1号、2号等探测飞船相继飞临土星系统进行就近考察,传来许多新信息。

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  1979年9月1日,先驱者11号从距土星云顶20200公里以内飞越,对土星拍照 10天,测量了这个带光环的行星,发现了两个新的外环和直径约400公里的土星的第11颗卫星,该卫星靠近土星环的外缘。这次探测还证实士星有磁场、磁层和辐射带。

第四名:木卫一

  1980年11月13日凌晨,旅行者1号探测飞船在距土星云顶124237公里处掠过土星,飞船摄影系统从8月开机,到12月19日关机,共向地球发回18000张关于土星及其光环和卫星的彩色照片和各种数据。从这些照片和数据中,科学家们了解到土星绚丽多彩的光环比以前认为的更复杂,它大大超过人们原先看到的6条,而有成百上千条环,形成一个光环群。这样密集繁多的光环,大小不等,形状不一,互不接连,形成一组环形彩带。在这些光环下面,还发现两条狭窄的短环,像发辫似地编结在一起,一股套一股,可能是由于电场或磁场对光环作用的结果。

木卫一是木星第三大卫星,也是其4颗伽利略卫星之一,同时它也是太阳系第四大卫星,质量为8.9319×10的22次方千克,直径 3637.4km,比我们的月球略大一点点,它和木星的距离比地球与月球的距离远一点点,平均只有42万公里,由于星体受到了木星强大引力的影响,而且它与木卫二木卫三有轨道共振现象,所以木卫一上面遍布火山和流动的熔岩,地震活动也非常频繁,星体表面就连陨石撞击的环形山都无法长期存在。

  1981年8月25日旅行者2号从土星最近点扫过,天文学家从它发回的照片中发现,土星光环一环套一环,犹如唱片中的纹道。

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  根据探测材料,科学家认为土星的光环是由无数大小不等砾石微粒踢成的。这些砾石微粒直径从几厘米到大约9米之间,以很高速度绕土星运转,这一奇特现象究竟是如何形成的还是一个谜,但是可以认为各环可能是在不同时期形成的。

第五名:月球

  在发回的照片上,还发现土星上斑点、晕圈、旋涡,并随风移动。土星表面新发现一个桔红色的卵形区,其宽度和地球直径差不多,科学家认为可能是一次巨大的飓风造成的。土星上最大风速出现的区域是在环绕着它的光环彩带中心,而彩带边缘几乎无风。

在太阳系的行星中,我们的地球质量不大,虽然它也是排到第5位,但是它的质量和木星土星以及天王星和海王星相比来说都差远了,但是地球的卫星月亮却是太阳系质量第五大的卫星,质量7.349×10的22次方千克,直径 3476.28千米,只比木卫一小一点。也正因为如此,月亮和地球的质量和体积比在太阳系中高居第一,月亮质量相当于地球的1/81,体积相当于地球的1/49,除此之外,整个太阳系中卫星与行星的体积和质量比没有超过1/2000的,所以月亮与地球的质量比之高堪称奇观。

  旅行者号探测飞船还发现 6个新的土星卫星,有一些是以前从未发现的,另一些虽曾报导过,但没有证实。特写观测照片显示土星的一些较小卫星是由“干冰”组成;有些卫星上存在亿万年来陨星撞击坑汇成的斑点;有些卫星表面比较平坦,说明较年轻。

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  旅行者1号探测飞船曾在离土卫约64000公里身旁飞越,因为它是被探测的重要目标。土卫6的直径不大于5120公里,并没有过去认为的直径5760公里那么大,因此不是太阳系最大卫星,但它是太阳系内唯一有大气的卫星,大气层厚达2700公里。大气层大部分是由氮气组成,而不像以前认为的那样是甲烷。氮约占98%,甲烷只占1%,其余还有少量乙烷、乙烯、乙炔和氢等。由于土卫6上温度很低,氮在低温下凝成液氮,因而在土卫6表面上有许多液氮湖。虽然土卫6上有孕育生命的氢氰酸有机分子,但由于温度在摄氏零下190度到201度之间,显然不可能形成有生命的东西。

第六名:木卫二

  靠近土卫6表面的大气压力比地球大气压力高50%,表面至少由28O公里厚的浓雾遮盖着。土卫6每16天绕土星运行一圈。有人幻想,如果未来的宇宙旅行家有机会来到土卫6上,将会欣赏到独特的景观:土星经常出现在天空中,像月亮在地球上空那样,周期性地变换着它的容貌,从圆到缺,从新月到满月,再加上那细微的光环,更是多姿多态,无限风光。

木卫二是木星4颗伽利略卫星中质量最小的一个,但是它又是太阳系中第六大卫星,质量为4.80×10的22次方千克,直径约3138千米,这样的结构也十分奇特,它被认为是一颗富水星球,比我们地球上的水还多,表面有着厚达几十公里的冰盖,下面则是深达上百公里的海洋,由于中间有一层液态水的海洋相隔,所以科学家认为木卫二的内心与外层的自转情况并不一样。而且科学家们认为木卫二的冰下海洋里面有着类似地球深海生物那样的生命体存在。

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