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冥王星,说出太阳系的秘密 |情定少林寺演员表
作者:吴桥县齐源纤维素有限公司 来源:www.qy-xws.com 发布时间:2015-07-28 15:33:03
冥王星,说出太阳系的秘密
原标题:冥王星,说出太阳系的秘密

  日前,美国国家航空航天局(NASA)发射的“新视野号”探测器,经过48亿公里的飞行、9年半的太空穿梭,首次近距离飞越冥王星,这颗运行在太阳系深空的遥远星球终于迎来了人类航天器的首次造访。

  85年前,美国亚利桑那州,时年24岁的天文学家克莱德?汤博观测冥王星所用的望远镜前,刻着这样的话:有一颗行星,人类迄今未曾得见,但可以肯定,总有那样一个时刻,它终将被探测,并归入其他已知。

  揭开冥王星神秘面纱

  “新视野”号于2006年1月发射升空,设计寿命为15年左右,为迄今人类在太空飞得最快的航天器。它的主要任务是探测冥王星及其卫星,以及位于柯伊伯带的小天体群。

  7月14日,当“新视野”号来到旅途中最接近冥王星的位置??9600公里时,它与冥王星的卫星卡戎的最近距离为2.7万公里。它在这一位置持续观测了约半小时,这是有史以来人类航天器最接近冥王星的探测任务。

  除了一系列冥王星的照片外,“新视野”号还向地球总部传回冥王星最大卫星卡戎的照片。

  图像显示,冥王星赤道附近,即此前传回图像中明亮“心形”图案的底部,有一条山脉,其最高峰海拔约3500米。科学家认为,这些山脉可能形成于1亿年前,这与太阳系45.6亿年的高龄相比,算是相当年轻了。图像还显示,“心形”中心部位有一片神秘的冰原,这一发现大超预期。

  卡戎的图像则显示了一条可能由内部地质活动造成的延伸约1千公里的峭壁和山谷,图像的右侧边缘还有一条深达9千米的峡谷。让科学家惊奇的是,卡戎表面少有撞击坑。此外,“新视野”号还观测到冥王星的其他4颗卫星。

  对于人类首次成功近距离接触冥王星,英国物理学家霍金表示:“这是一项先锋性的任务。在远离地球的外太空,这个小小的探测器帮助我们首次观察到神秘的冥王星,一个位于太阳系边缘地带遥远而寒冷的世界。”

  冥王星让人着迷是因为它是一个太空异类,它似乎打破了所有规则。它是太阳系的黑马。但天文学家对它研究得越多,它就显得越奇怪。

  冥王星很小,质量只是月球的六分之一。几十年来,它都让天文学家头痛不已,因为它无法被明确归入任何天体范畴。这颗不合常规的星球距离太阳太远,因而无法归入太阳系内层的“岩石行星带”(包括水星、金星、地球和火星)。而与距离太阳更远的气体巨星(木星、土星、天王星和海王星)相比,冥王星太小了。实际上,它同太阳系外层柯伊伯带的彗星有更多相同之处,因为它们都很小、位于海王星之外,并主要由冰与岩石构成。

  2005年,人们在冥王星轨道外发现了一个比冥王星略大的天体,后来命名为“阋神星”。这一发现让人猜测,太阳系可能还存在几十颗冥王星大小的冰冷、遥远的天体。这引发了一场身份危机。后来,冥王星遭到降级,从一颗行星变成了一颗矮行星。

  但最新观测数据已证明冥王星的个头比阋神星更大,直径约为2370公里,比之前人们所预想的要大80公里左右,它是太阳系边缘的柯伊伯带中已知的最大天体。

  行星的大小很关键,对矮行星来说也是一样。雄壮的“腰围”意味着,相比之前的预测,冥王星表面的冰含量稍高,而岩石构成少一些。这对于那些研究冥王星和太阳系构成的科学家来说可谓是重要细节。

  不过,中科院国家天文台月球与深空探测研究部、中国科学院月球与深空探测重点实验室副研究员郑永春认为,矮行星实际上是未能长大的侏儒行星,是连接小天体和行星之间的中间环节,对冥王星及其卫星作为行星胚胎的研究,对了解行星的形成具有重要价值。

  冰冻遗迹的时空胶囊

  冥王星可以让我们了解很多太阳系起源的信息。它就像一个时空胶囊,一个保存了10亿多年的早期太阳系的冰冻遗迹。

  郑永春说,上世纪90年代以来,人类在海王星以远、距离太阳约30-50天文单位(1天文单位为日地平均距离,约等于1.5亿公里)的柯伊伯带,发现了大量小天体。冥王星作为柯伊伯带已知的最大天体,是柯伊伯带数千颗冰冻小天体中当之无愧的“领头羊”。这些冰冻天体含有大量水和有机物,不同于常见的八大行星和小行星,“新视野”号的发现将显著增加我们对柯伊伯带区域的了解,直接改变我们对太阳系的已有认识。

  郑永春表示,说到太阳系,人们容易联想到太阳和八大行星。但实际上,随着地面和空间观测能力的提高,以及深空探测的进展,太阳系的边界扩展到奥尔特云之外,与太阳的距离甚至达1光年(约9.5万亿公里)左右。不仅观测到的天体数量大大增加,天体类型也从行星、小行星、彗星到增加了矮行星等新类型。由于这些天体远离太阳,本身又不发光,表面非常寒冷,非常黑暗,观测起来难度很大。

  与冥王星“亲密”接触后,“新视野”号将继续向更远的深空飞行,考察太阳系里面的新大陆??柯伊伯带。预计2017年至2020年,“新视野”号将抵达柯伊伯带其他天体,这一探测阶段可能持续5至10年。

  人们对柯伊伯带依然没有多少了解,但这个地带可能掌握着确保地球安全的钥匙。有时,某种力量会让这个地带的天体离开其轨道,促使它们朝太阳系内层滚落。如果它们中的一颗撞向地球,会引发人类历史上空前的灾难。有一种理论认为,6500万年前,一颗近10公里大的柯伊伯带天体撞向了如今墨西哥所在地,从而导致恐龙灭绝。

  郑永春介绍,柯伊伯带是天文学家在1992年才发现和确认的太阳系新大陆。柯伊伯带的这些天体自太阳系形成之初业已存在,是太阳系中行星形成后的残渣,记录着太阳系最初形成时的历史,对这些天体的深入探测将帮助我们解太阳系的起源与演化,以及地球的过去和未来。

  柯伊伯带的天体主要包括冰冻的小行星、彗星和矮行星,这里是短周期彗星的老家,1986年曾经造访地球的哈雷彗星就来自该带。柯伊伯带天体主要由冰块、岩石和金属组成,其成分可能不同于小行星带中的小行星。郑永春介绍说,彗星是由有机化合物、冰块和岩石组成的“脏雪球”,科学界推测,太阳系中有些小行星可能就是柯伊伯带彗星的挥发物丢失后的残留物。此外,一些巨行星的卫星,如海王星的卫星海卫一、土星的卫星土卫九,最早可能也起源于柯伊伯带,后由于引力摄动才来到巨行星附近。

  “柯伊伯带的天体是太阳系演化的遗迹,记录着太阳系形成之初的信息。”郑永春说,“新视野”号的探测可谓是一次太阳系的考古发掘之旅,它获得的新发现有助于破解太阳系诞生之初的奥秘。

  太空探索的浪漫主义

  长途跋涉九年半,匆匆就为看一眼,这是太空探索的浪漫主义。

  “人类喜欢探索,这是当然的??就像迫不及待地拆开包装盒里的圣诞节礼物一样。”项目首席科学家艾伦?斯特恩说。

  1965年,也是在7月14日,“水手4号”探测器飞掠火星,成为人类探测器首次近距离观测另一星球。随后的50年间,人类探测器先后飞抵太阳系八大行星。50年后的同一天,“新视野”飞抵冥王星,这简直比科幻作品还令人称奇。

  “旅行者1号”进入星际空间后,其探索未知的精神点燃了无数人,特别是年轻人对太空科技的热情。当年为冥王星命名的,就是一名11岁的小女孩。“新视野”完成“约会”后,正如美国航天局局长查尔斯?博尔登所说:“我知道,今天我们已经通过这一巨大成功激励了一代人去探索。我们期待未来的发现。这对科学和探索来说,是一个历史性的胜利,我们真正、且再一次拓展了人类的潜能。”

  俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基说过,“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远躺在摇篮里。她在不断地扩大自己的生存空间,首先小心翼翼地穿过大气层,最终要征服整个太阳系”。

  拿月球来说,世界各国竞相开展登月研究和实践。专家指出,一方面月球距离地球近,对地球影响较大,也比较容易探测;另一方面月球上有丰富的氦资源,也许是下一个“波斯湾”。

  火星也是太空探测的热点。火星与地球相似,四季分明,并有稀薄的大气层。专家认为,火星可能是地球的未来,探测火星一方面可以帮助人类规避地球变成另一个火星,另一方面,通过改造后火星或许可以成为人类下一个家园。

  “美国等国家还探测小行星,一方面可以研究如何防控小行星撞地球。更重要的是,一些小行星上有水,有稀有贵金属,它是太阳系形成时残留下来的初始物质,保存了太阳系形成时的大量珍贵信息。”中国空间技术研究院研究员庞之浩指出。

  太空探索的目的也是为了更好地保护和开发地球。当前地球面临气候变暖、生态破坏、能源枯竭、小行星可能撞击地球等严重挑战,使人类社会永续发展的办法,就是解决地球的生态保护和能源的持续利用问题,并开发利用太空资源,来不断改善人类生活。目前,利用太空的高远位置,已经在通信、导航、遥感等信息领域,取得了巨大成效,而在开发物质资源和能源方面,也已初露曙光。

  广袤无垠的太空藏着无穷奥秘。探索太空对人类的终极意义究竟是什么?人类为何要仰望星空?除了可触摸的实际利益之外,更有价值和意义的解释应该是追寻梦想、感悟生命。人总是要有梦想的,没有对探索未知世界的梦想,生命哪能有美妙的灵性?人从哪里来,又将到哪里去?航天事业契合了隐藏在人类内心深处的根本需求。与其说飞天是人类的梦想,不如说飞天梦想是人类的基因。在幽远深邃、浩瀚神秘的宇宙深处,舞动着人类想象的翅膀,飘洒着人类无边的沉思和追问。

  空间探索是人类对宇宙的追问,也是人类对自身的不断超越。探索太空的目标或许正在改善我们对现实的认识,而人类正是可以在这一探索的过程中使自己的世界观得到不断的改造和更新。

  (据新华社、《人民日报》、央视)







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