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NASA:是时候回海王星了

2020年7月10日7:08 环球解密

    派遣一个探测器到海王星及其卫星特里顿(Triton,也叫海卫一)附近近距离地观察它们,是美国宇航局(NASA)在斟酌的四个项目之一。

    海王星及其卫星特里顿。(ESO)

    三十年前,旅行者2号(Voyager 2)飞船曾经飞越海王星一次,也是人类至今唯一一次在距离海王星最近的地方拍摄过一些照片。

    这不仅没能回答对海王星的疑惑,反而提出了更多的问题,让科学家对这个巨大的气态行星更加地好奇。

    海王星的天文符号是希腊神话中海神波塞顿使用的三叉戟,这个新项目的名字就叫“三叉戟”(Trident)。

    “特里顿从来就是太阳系里最令人兴奋和感到好奇的天体。”月球与行星研究所所长普罗克特(Louise Prockter)说,“我一直对旅行者2号拍摄的照片很着迷,它们看起来古怪、疯狂、让人捉摸不透。”

    这个项目计划2026年出发,充分利用木星、海王星和海卫一在2038年排成一条直线的难得机会。

    这个探测器将分别飞越地球、金星和木星,借助它们的引力飞行,逐渐靠近海王星,最后同样借力海王星的引力,再飞越海卫一。很可惜的是,这个项目既不包括轨道探测器,也没有登陆探测器。

    尽管只是一次近距离飞越,这个探测器的路线设计将保证它也能绘制海卫一的整个地貌,它将在距离海卫一地表近500公里的地方飞过,将刚好触及海卫一那稀薄的大气。

    Trident项目的设计师弗雷泽(William Frazier)说:“这个项目的设计师很出色,他们有着太阳系内飞越事件13年的经验,我们有信心,这个探测器将穿过特里顿上层大气的边缘——这太不可思议了。”

    海卫一几个古怪的特点

    旅行者2号1989年经过的时候,发现海卫一的一些怪异的特点,至今没有答案。比如,海卫一地表氮气和尘埃的喷流,可抵达8公里的高度。看到地表一些勉强可辨识的撞击坑,但是表面似乎经过了大量的覆盖和变化,还看到山脊、沟壑、凸起的大石块、平原和高原等各种地貌错综复杂,可是,每种地形范围都不超过1公里。

    除了地表的情况,科学家对海卫一内部的情况也略知一二,不过都需要通过近距离观测加以证实。

    科学家认为海卫一也像地球一样,有着分层的内部结构,也有地壳、地幔和地核。海卫一的地幔可能是由液态水组成,地核可能具有放射性物质,使地幔的水层是温热状态。

    海卫一另一个更古怪的特点是,它绕行海王星的方向,与海王星自转的方向是相反的。这是太阳系内唯一一个有如此特性的大个的卫星。科学家推测,这很可能说明海卫一是来自柯伊伯带的天体,被海王星的引力捕获后成为它的卫星,不是海王星“本地产”的卫星。此外,相对海王星来说,海卫一侧倾严重,大约呈23度。

    它的大气层也不寻常。海卫一有着稀薄的大气层,主要由氮气构成,只有少量的一氧化碳和甲烷。科学家推测这些气体从地表固态氮气融化而来。此外这颗卫星的电离层充满了正电粒子,比任何其它卫星的活跃度高10倍。

    活跃的电离层是海卫一最神秘的特点之一。一般来说,这种情况是太阳造成的,可是海卫一距离太阳很远——是地球与太阳距离的30倍。因此,一定还有其它因素造成这个特点。

    四选一的机会

    NASA在考虑的几个项目包括,研究金星的大气、观察木卫一(Io)上面的火山活动、绘制金星地貌研究其地理特性,以及这个探索海王星及海卫一的项目。

    按照计划,NASA将在2021年夏季之前在这四个项目中选出两个入围,或者确定最终胜出的项目。

    Trident项目提案把对于海卫一的诸多不解之谜,部分归咎于旅行者2号上一次“最接近”海卫一的飞越点,距离它4万公里之遥。因此,该提案说,这次要靠得更近些,才能揭开这颗神秘卫星的面纱。

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