法國(guó)科學(xué)家計(jì)劃向土衛(wèi)六發(fā)送熱氣球
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 2009-06-24 08:36:36
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,法國(guó)的天體物理學(xué)家日前稱(chēng),他們目前正考慮向土星最大的衛(wèi)星--“土衛(wèi)六”發(fā)送探測(cè)熱氣球,同時(shí)發(fā)送的還包括一個(gè)軌道飛船和表面探測(cè)器。該計(jì)劃實(shí)施后,人們對(duì)土星以及太陽(yáng)系行星的認(rèn)識(shí)將會(huì)進(jìn)一步加深。
正在圍繞土星系統(tǒng)飛行的“卡西尼”號(hào)探測(cè)船已經(jīng)為科學(xué)家們研究和觀測(cè)土星系統(tǒng)提供了最好的素材,但這還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足研究的需要?茖W(xué)家們希望能夠發(fā)送更多的探測(cè)器以全面深入地探索土星系統(tǒng)的奧秘。近日,法國(guó)巴黎天文臺(tái)天體物理學(xué)家和行星學(xué)家雅典娜-考斯特恩斯又提出了向土衛(wèi)六發(fā)送探空熱氣球的設(shè)想。目前,考斯特恩斯正在制定詳細(xì)的“土衛(wèi)六及土星系統(tǒng)”三重探測(cè)方案(TSSM),以進(jìn)一步揭開(kāi)土衛(wèi)六的神秘面紗。與探空熱氣球同時(shí)發(fā)送的還包括一個(gè)軌道飛船和一個(gè)表面探測(cè)器,它們構(gòu)成了TSSM方案的三重探測(cè)系統(tǒng)。
對(duì)于TSSM方案,考斯特恩斯解釋說(shuō),“土衛(wèi)六的大氣層環(huán)境是最適合熱氣球的正常飄浮。”雖然土衛(wèi)六大氣層中總是彌漫著橙色的煙霧,但它也和地球的大氣層一樣,主要是由氮元素組成。實(shí)際上,許多天體物理學(xué)家都認(rèn)為土衛(wèi)六的大氣層與數(shù)十億年前的地球大氣層非常相似。在2005年“惠更斯”號(hào)探測(cè)器降落到土衛(wèi)六后,這種相似性才得到了部分驗(yàn)證。當(dāng)時(shí),“惠更斯”號(hào)降落的地點(diǎn)是一個(gè)鋪滿鵝卵石的沙質(zhì)河床,這種松軟的地形對(duì)于輪式探測(cè)器是致命的威脅。因此考斯特恩斯認(rèn)為,TSSM探測(cè)器應(yīng)該裝備有直升機(jī)螺旋槳,這樣就可以直接飛行移動(dòng)。此外,還應(yīng)該在TSSM探測(cè)器上增加浮漂設(shè)計(jì),以防止它落入到土衛(wèi)六的碳?xì)浠衔锖粗卸翛](méi)。
人們對(duì)于土衛(wèi)六的認(rèn)識(shí),主要?dú)w功于“惠更斯”號(hào)和“卡西尼”號(hào)。此前,科學(xué)們均認(rèn)為土衛(wèi)六表面完全由碳?xì)浠衔锏暮Q笏采w,這種海洋則是土衛(wèi)六大氣中甲烷的主要來(lái)源。“惠更斯”號(hào)最終證明了這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的,而“卡西尼”號(hào)又進(jìn)一步證明了液態(tài)碳?xì)浠衔镏淮嬖谟谕列l(wèi)六的北極地區(qū)。到目前為止,科學(xué)家們?nèi)匀缓茈y確定土衛(wèi)六的地理特征。雖然“卡西尼”號(hào)的雷達(dá)可以穿過(guò)土衛(wèi)六濃厚的大氣層,但還是無(wú)法觀測(cè)到全景甚至半景?妓固囟魉拐J(rèn)為,TSSM中的軌道飛船和探空熱氣球則可以彌補(bǔ)這種不足,從而幫助科學(xué)家們更全面地觀測(cè)土衛(wèi)六。許多人都認(rèn)為T(mén)SSM方案風(fēng)險(xiǎn)太大,因?yàn)槿祟?lèi)從未向太空發(fā)送過(guò)可以漂浮于液態(tài)物質(zhì)之上的探測(cè)器,更是從未發(fā)送過(guò)探空熱氣球。但考斯特恩斯卻堅(jiān)持認(rèn)為太空探測(cè)就需要冒險(xiǎn)的精神,“這種方案雖然是一個(gè)挑戰(zhàn),但絕對(duì)可行。”
目前卡西尼號(hào)已經(jīng)繪制出20%左右的土衛(wèi)六的表面圖像與遙感數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)已觀察到的數(shù)百個(gè)湖泊和海洋進(jìn)行調(diào)查和統(tǒng)計(jì),科學(xué)家估計(jì)土衛(wèi)六可能蘊(yùn)含更多的液態(tài)烴和天然氣等其他有機(jī)物,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)地球儲(chǔ)量。就目前觀測(cè)到的有機(jī)沉淀物tholin,其儲(chǔ)量就已經(jīng)數(shù)百倍于地球上的煤炭?jī)?chǔ)量。卡西尼項(xiàng)目小組報(bào)告認(rèn)為,在土衛(wèi)六上的湖泊和海洋中所蘊(yùn)含的天然氣,可能是地球儲(chǔ)量的上億倍,而目前卡西尼號(hào)觀測(cè)的也只是土衛(wèi)六的南極地區(qū)?茖W(xué)家分析認(rèn)為,土衛(wèi)六上蘊(yùn)含很多的甲烷,甲烷是一種強(qiáng)有力的溫室氣體,當(dāng)甲烷從液態(tài)的湖泊和海洋逃逸到土衛(wèi)六的大氣層時(shí),由于化學(xué)作用,土衛(wèi)六的大氣層溫度會(huì)發(fā)生改變。這種變化和早期地球的大氣層非常相似,同時(shí)土衛(wèi)六大氣中還有一氧化碳和二氧化碳的痕跡。在存在液體水,同時(shí)大氣層溫度又會(huì)發(fā)生變化的條件下,生命很有可能會(huì)產(chǎn)生。
土衛(wèi)六是土星最大的衛(wèi)星,也是太陽(yáng)系的第二大衛(wèi)星,其體積甚至超過(guò)水星。土衛(wèi)六1655年3月25日首次被荷蘭物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家克里斯蒂安-惠更斯發(fā)現(xiàn),它也是在太陽(yáng)系內(nèi)繼木星伽利略衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)后發(fā)現(xiàn)的第一顆衛(wèi)星。由于土衛(wèi)六是太陽(yáng)系唯一一個(gè)擁有濃厚大氣層的衛(wèi)星,因此被視為一個(gè)時(shí)光機(jī)器,有助我們了解地球最初期的情況,揭開(kāi)地球生物如何誕生之謎。
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