“行星连珠”机不可失 太阳系冰巨星备受关注-中新网

“行星连珠”机不可失 太阳系冰巨星备受关注-中新网
今天角度  科学家对火星展开了长时刻继续的探究,也向木星、土星、水星和金星别离差遣了多位“使者”,窥视到这些行星不少隐秘,唯一天王星和海王星,迄今只要“旅行者2号”探测器于上世纪80年代访问过。这两颗蓝色的冰巨星是太阳系中间隔地球最远、人类探究最少也最奥妙的行星。  现在,跟着一个稀有的“行星连珠”时刻日益挨近,越来越多科学家提议向天王星或海王星差遣探测器。他们以为,探究这两颗冰巨星将带来许多簇新的研讨范畴,包含研讨天王星的行星环、行星大气层、行星的卫星和海洋等,进一步提醒太阳系边际躲藏的奥妙。图为天王星“证件照”。  太阳系的“蓝色妖姬”  天王星是有着大理石纹的淡蓝色星球,悬在漆黑严寒的太空深处,间隔太阳29亿公里。和土星相同,天王星也有行星环。而在距太阳45亿公里的太空深处,休息着海王星。  天文学家将天王星和海王星视为“双胞胎”,由于它们的巨细和质量类似。但瑞士苏黎世大学行星科学家拉维特·海勒德标明,没人知道它们终究有多类似,也不知道它们的组成以及它们怎么构成。  现有模型很难解说这两颗行星的内部结构,也无法阐释为什么距太阳更悠远的海王星好像比间隔太阳更近的天王星更热——“旅行者2号”供给的数据显现,天王星表面温度为零下224摄氏度,是太阳系中最冷的行星;而海王星表面温度为零下214摄氏度。  海勒德说,每个人都以为,这两颗天体是由水或氨冰组成,“但本相怎么仍是不知道数”,需求差遣探测器前去一探终究。  英国布里斯托大学系外行星科学家汉娜·威克福德标明,探究冰巨星的重大使命也将使系外行星研讨获益。由于已知的系外行星中,约40%跟冰巨星差不多巨细,对太阳系内这两颗冰巨星的探究有助于咱们进一步了解这些系外行星的巨细和大气层,然后提醒它们的构成和演化过程。  访问这两颗冰巨星中的恣意一颗都会取得丰硕成果。研讨标明,虽然差遣一个探测器访问两颗行星是可行的,但这样做的本钱太高。  假如二选一的话,有科学家以为,应该差遣探测器访问海王星,由于其最大的卫星海卫一“特里同”(Triton)的地质活动很活泼,并且,或许具有一个或许由液态水组成的地下海洋。  但NASA喷气推动实验室行星科学家马克·霍夫施塔特以为,天王星比海王星更共同,由于天王星的磁场相关于行星旋转轴歪斜,这挑战了现有科学模型。此外,天王星的发射窗口更晚一点,也使探究这颗行星更切合实际。  “行星连珠”的引力弹弓效应  科学家们标明,除了海王星和天王星这对“蓝色妖姬”自身充溢奥妙引诱之外,这两颗行星和木星之间稀有的“行星连珠”现象将呈现于本世纪30年代初。“行星连珠”是指行星都在太阳同一侧且摆放在一条直线上。  到时,航天器可使用这一现象,在飞向行星的途中使用木星的引力弹弓效应,缩短跋涉时刻,更快抵达目的地。此外,使用引力弹弓效应还能够削减探测器的燃料使用量,使飞船能带着全套科学仪器。  为使用这一稀有的时刻,前往海王星的探测器需求在2031年左右发射;而前往天王星的探测器则需求在本世纪30年代中期发射。  霍夫施塔特说,上述两个时刻段是“正确的发射机遇,机不可失。”  错过机会将再等十年  虽然如此,许多人忧虑时刻来不及。关于NASA而言,此类耗资数十亿美元的“旗舰”使命一般需求7—10年时刻预备,而NASA要根据将于2022年发布的《行星科学十年查询》中所确认的使命优先级来考虑赞同哪些项目,前往海王星或天王星的使命将面对从火星取回样本或探究金星等提案的竞赛。  欧洲空间局(ESA)战略、规划和社团和谐负责人法比奥·法瓦塔标明,就太空而言,“就像要后天差遣探测器相同”。ESA正在展开两项重要使命,估计于本世纪30年代初发射。因而,“旅行者2050”(Voyage 2050)提议访问冰巨星,ESA也无法在此发射窗口发射探测器。“旅行者2050”是ESA下一个长时刻空间探究计划,一切被这个计划选中的项目,会在2030年到2050年之间发射。  他弥补说,作为备选计划,假如美国赞同,ESA可参加NASA领导的使命。两家组织都能够发送更简便、本钱更低的使命,例如飞越其间一颗冰巨星。这也将为科学家供给有价值的数据,但无法供给科学家期望的全面数据。  假如错过了本世纪30年代的发射窗口,科学家们将不得不再等十年,等下一“行星连珠”现象呈现,或许仰仗更强壮的发射体系,例如NASA的“太空发射体系”(SLS),但该技能现在仍处于研制阶段。  英国莱斯特大学的行星科学家利·弗莱彻说,人类已对火星、金星、土星、木星等展开了较为深化的探究,但“天王星和海王星有其共同之处,咱们还没有完结探究它们的第一阶段”。  人类对冰巨星的每一次拜访都是进入不知道国际的远航,虽然探测器抵达那里时会由于速度太快,只能在行星范围内逗留数小时,但这数小时搜集的数据,也让咱们开端了解那些躲藏在太阳系边际空间的隐秘。  本报记者 刘 霞

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