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矮行星上的水分pi-314

 时间:2020-06-28 20:17:51 来源: 
矮行星上的水分

原文标题:Herschel Telescope Detects Water on Dwarf Planet

作者:Whitney Clavin & J. D. Harrington 原文来自:NASA Posted: 2014.关于走进科普的世界的作文怎么写 1. 22

编译:Melipal 审校:Linq (编译版权所有,未经许可请勿转载。)

科学家使用赫歇尔空间天文台第一次在小行星 带最大最圆的 天体——谷神星 上确切探测到了水蒸汽。

据信当谷神星 冰封的 地表局部略微升温后,水蒸汽组成的 羽状结构会定期从其上射出。谷神星 被归为矮行星 之列,这类太阳系 天体比小行星 大,又比行星 小。

赫歇尔是欧洲空间局(ESA)的 计划,NASA为其作出了重要贡献。

如这张艺术概念图所示,矮行星 谷神星 位于火星 和木星 之间的 小行星 主带内。大图与说明文字请点击(图片提供:ESA/ATG medialab)

来自西班牙ESA的 迈克尔·屈珀斯(Michael Küppers)说:“这是第一次在谷神星 以及小行星 带任何天体上确切探测到了水蒸汽,它证明谷神星 有着冰封的 外表以及大气层。”屈珀斯是相关论文的 第一作者,文章刊登在《自然》杂志上。

对于NASA的 黎明号探测器来说,这一结果得出的 正是时候。在花费了一年多时间环绕大型小行星 灶神星 运行之后,黎明号正在前往谷神星 的 路上。按计划黎明号将于2015年春天抵达谷神星 ,那时它可以拍摄谷神星 地表的 空前近景。

来自加州帕萨迪那(Pasadena)NASA喷气推进实验室的 黎明号副首席研究员卡罗尔·雷蒙德(Carol Raymond)说:“我们有一架正在前往谷神星 的 探测器,因此不久之后我们就会得到有关这一迷人结果的 更多背景信息,因为这一结果正是关于谷神星 的 。黎明号有趣的少儿科普书昆虫的启示将以高分辨率测绘其地表的 地理和化学情况,揭示出驱动排气活动的 过程。”

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上图展示了在谷神星 上探测到的 水分吸收信号强度的 变化。大图与说明文字请点击(图片足球世界杯的科普知识来大雁的科普知识海报源:Küppers et al.)

在过去的 一个世纪里,人们都认为谷神星 是我们太阳系 中最大的 小行星 。但是在2006年,负责管理小天体命名的 国际天文学联合会出于尺度的 考虑将谷神星 归为矮行星 之列。它的 直径大约是590英里(950公里)。当1801年它第一次被人发现时,天文学家认为它是一颗位于火星 和木星 之间的 行星 。随后人们又发现了其他类似的 天体,这带来了太阳系 小行星 主带的 发现。

科学家相信,谷神星 内部有着岩石核,其外覆盖着厚厚的 冰幔,如果将冰幔全部融化,其淡水的 总量将超过地球。组成谷神星 的 物质可能要追溯到太阳系 形成之后的 最初几百万年,在行星 形成之前即已积累完毕。

直到现在,谷神星 拥有冰还只是一个理论,而没有确定性的 探测。最终赫歇尔用远红外观测能量看到了来自水蒸汽的 清晰光谱信号。但是赫歇尔并非每次观测都能看到水蒸汽。这架望远镜4次搜寻水蒸汽,有一次没能找到信号。

科学家认为情况是这样的 :当谷神星 在轨道上较靠近太阳的 区域时,冰封地表的 一部分会升温,让水蒸汽以最高每秒6千克(13磅)的 速率作为羽状喷射物逃逸而出。当谷神星 处在轨道上较冷的 区域时,就不会有水分逃逸了。

由于水蒸汽羽状喷流随星 体自转会转入或转出赫歇尔的 视场,信号的 强度每小时、每周以及每月也都存在变化。这让科学家可以确定出,水源位于谷神星 地表两个较暗的 斑块上,NASA的 哈勃空间望远镜以及其他地面望远镜先前观测到了这两个地方。由于暗色物质比浅色物质升温更快,暗斑更可能喷出气体。当黎明号抵达谷神星 时,它可以探索这些区域。

这一结果有些出乎意料,原因是人们知道小行星 的 冰雪弟兄——彗星 通常会喷出喷流以及羽状结构,而小行星 带中的 天体是不会这样的 。

来自JPL的 Seungwon Lee联合同样来自JPL的 保罗·冯·阿尔芒(Paul von Allmen)帮助建立了水蒸汽模型。他说:“彗星 和小行星 之间的 界限愈发模糊了。之前我们知道有表现出类似彗星 活动的 主带小行星 ,不过这是第一次在小行星 一样的 天体上探测到水蒸汽。”

这项研究是赫歇尔望远镜测量11颗小行星 与彗星 (MACH-11)计划的 一部分,该计划使用赫歇尔观测尚未被探测器造访的 小天体,世界征服者3全将领科普这其中包括NASA先前的 深度撞击探测器以及未来的 源光谱解释资源安全浮土层辨认探测器(OSIRIS-Rex)的 目标。来自欧空局的 劳伦斯·奥鲁克(Laurence O' Rourke)是MACH-11计划的 首席研究员。

赫歇尔望远镜是欧洲空间局的 基础项目,携带有1月科普知识欧洲研究机构团体提供的 科研仪器,NASA对其作出了重要贡献。虽然在2013年4月如期耗尽冷却剂之后望远镜已经停止了科学观测,科学家仍在继续分析它的 数据。NASA的 赫歇尔计划办公室设在JPL。JPL为赫歇尔3台科学仪器中的 两台提供了任务适应性技术。NASA的 赫歇尔科学中心是帕萨迪那加州理工学院红外处理分析中心的 一部分,它为美国的 天文界提供支持。

黎明号探测器由JPL为华盛顿的 NASA科学任务理事会管理。黎明号是阿拉巴马州亨茨维尔(Huntsville)NAS地理科普读物A马歇尔太空飞行中心为理事会管理的 发现(Discovery)计划的 一部分。加州大学洛杉矶分校负责黎明探测器的 全局科研。弗吉尼亚州杜勒斯(Dulles)的 轨道科学公司(Orbital Sciences Corp)设计并建造了探测器。德国航空航天中心光明网世界流感日科普活动、马普太阳系 研究所、意大利空间局以及意大利国家天体物理研究所是该计划小组的 国际合作伙伴。加州理工学院为NASA管理着JPL。

2004年11月发射的 雨燕卫星 由戈达德中心管理。戈达德中心与宾夕法尼亚州大学园区(University Park)关于微小世界的科普类书的 宾州州立大学、新墨西哥州的 洛斯阿拉莫斯国家实验室以及弗吉尼亚州杜勒斯(Dulles)的 轨道科学公司联合负责卫星 的 操控。国际合作者来自英国与意大利,另外来自德国和日本的 其他合作者也作出了贡献。

更多关于赫歇尔的 信息请访问http://www.esa.int/SPECIALS/herschel。更多关于NASA参与赫歇尔计划的 信息请访问http://www.nasa.gov/herschel。更多关于黎明号的 信息请访问http://www.nasa.gov/dawn。

(全文完)