矮行星冥王星 它的上面究竟隱藏著什么?答案很奇妙
太陽的引力比海王星延伸得更遠(yuǎn),一直延伸到柯伊伯帶甚至更遠(yuǎn)的地方。對(duì)于這些黑暗而又神秘的衛(wèi)星來說,太陽只是天空中的一針刺而已,但其中最神秘的,還是要數(shù)冥王星。這里是Unveiled(雜志或廣播平臺(tái))。今天我們要來討論一個(gè)不同尋常的話題:冥王星上到底隱藏著什么?你是否時(shí)常對(duì)此感到好奇?快來訂閱Unveiled獲取更多類似的有趣知識(shí)吧!在2006年時(shí),人們把冥王星從九大行星中除名,冥王星從此由“行星”降級(jí)為“矮星”。
國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(International Astronomical Union)決定,要算作一顆行星,一個(gè)物體"必須清除其軌道周圍的鄰居",而冥王星由于其質(zhì)量相對(duì)較小而未能做到這一點(diǎn)。嚴(yán)格來說,冥王星是一個(gè)在柯伊伯帶中漂浮而過的"跨海王星天體"。正是發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)類似的物體,鬩神星,導(dǎo)致"行星"的定義發(fā)生了變化。冥王星的表面積僅為地球大小的3.3%,使其與俄羅斯的大小大致相同。
除了體積很小之外,冥王星的引力也非常小,以至于你幾乎不會(huì)注意到它 - 大約是地球上引力的6.3%。盡管如此,它確實(shí)擁有自己的衛(wèi)星:卡戎,史泰克斯,九頭蛇,尼克斯和三頭犬。直到冥王星本身被發(fā)現(xiàn)近五十年之后,最大的卡戎才在1978年時(shí)被發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樗拇笮?,冥王星和卡戎幾乎被歸類為雙行星。
兩者被潮汐鎖定,因此,總向?qū)Ψ匠尸F(xiàn)出相同的一面??ㄈ值睦?dǎo)致冥王星的足球形狀的衛(wèi)星尼克斯和九頭蛇,可能還有斯泰克斯和三頭犬,在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)搖擺不定,從而陷入引力拔河比賽。我們掌握的這些少量數(shù)據(jù)是由2015年的新視野號(hào)探測(cè)器收集的,在有進(jìn)一步突破之前,我們不會(huì)有更多消息了。
奇妙的是,雖然我們已經(jīng)能夠探測(cè)到距離地球數(shù)百萬光年的行星、恒星和黑洞,但在我們自己的太陽系中依然存在著我們不了解的事情。幾千年來,除了七顆"經(jīng)典行星"——太陽、月亮、水星、金星、火星、木星和土星——之外,我們沒有任何辦法去研究其他天體。顯然,我們現(xiàn)在已經(jīng)知道了太陽和月亮都不是行星,但這個(gè)對(duì)于"行星"古老的定義所指的是肉眼可見的物體。
直到1781年發(fā)現(xiàn)天王星,這顆曾經(jīng)被誤會(huì)成恒星的天體,我們都不知道太陽系有多么浩瀚。1846年,即60多年之后,人類發(fā)現(xiàn)了海王星;1930年,天文學(xué)家克萊德·湯博發(fā)現(xiàn)了冥王星。在此之前,由于天王星的軌道出現(xiàn)了明顯的擾動(dòng),人們?cè)岢隽肆硪活w行星存在的假設(shè),而這后來也成為了海王星質(zhì)量被高估的因素之一。
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盡管冥王星可能已經(jīng)不是行星了,但它的發(fā)現(xiàn)仍然非常重要,因?yàn)樗侨祟惏l(fā)現(xiàn)的第一個(gè)海王星外天體。直到1992年,第二顆海王星外星體——小行星15760才被發(fā)現(xiàn)。研究冥王星和海王星外天體之所以如此困難,部分原因是我們與它們的距離是絕對(duì)遙遠(yuǎn)的。地球和冥王星之間的距離在26.6億英里至46.7億英里之間,相比之下,有時(shí)火星與地球的距離也只有3400萬英里遠(yuǎn)。
巨大的距離使得人類向冥王星發(fā)送探測(cè)器,以及探測(cè)器可能在某一天到達(dá)冥王星變得非常困難;如果錯(cuò)過了最佳的發(fā)送時(shí)機(jī),甚至可能會(huì)導(dǎo)致探測(cè)器的飛行距離增加一倍。此外,考慮到冥王星繞太陽公轉(zhuǎn)需要248年的時(shí)間,可能需要等很長(zhǎng)的時(shí)間才能有第二次發(fā)送的機(jī)會(huì)。而事實(shí)上,自冥王星被發(fā)現(xiàn)以來,它甚至還沒有完成圍繞太陽公轉(zhuǎn)的一半旅程。
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到目前為止,唯一到達(dá)冥王星的人造物體是美國宇航局的新視野號(hào)(New Horizons)探測(cè)器,該探測(cè)器于2015年飛越了冥王星表面。它探測(cè)到了一個(gè)意外之外的“年輕”的表面以及豐富多樣的地形地貌。這包括了奇異的冰流,山脈以及一些存在冰火山的證據(jù)。一大片煙霧籠罩著冥王星,而這些煙霧是陽光分解甲烷氣體產(chǎn)生的顆粒。冥王星的平原大部分是氮凝結(jié)而成的冰,但它的山脈是水凝結(jié)而成的冰和甲烷氣體凝結(jié)而成的霜。
冥王星表面盤旋著一條名叫克蘇魯·黃斑星(Cthulhu Macula)的暗紅色帶,這可能是由于紫外線照射甲烷和氮?dú)鈺r(shí)形成的有機(jī)化合物——托林(Tholins)導(dǎo)致。也許描述冥王星最好的形容詞,除了“遙遠(yuǎn)”,就是“冷“。冥王星的表面溫度低得令人難以置信,最高時(shí)為零下369華氏度,最低時(shí)為零下387華氏度,盡管這比外太空自身的平均溫度(零下454華氏度左右)要高。不過這依然比地球上有記錄以來的最冷溫度(1983年南極洲記錄的零下128.6華氏度)還要低得多。
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冥王星最冷的時(shí)候差不多比南極還要冷上三倍,具體來說,其中液氮的溫度大約是-320℃。即使是在冥王星最溫暖的時(shí)候,如果你沒有任何防護(hù)措施地暴露在冥王星地表,那么冥王星的地表溫度仍然能夠?qū)⑷梭w速凍。
冥王星是絕對(duì)是太陽系中最不宜居的地方之一,住在冥王星會(huì)面臨和住在南極科考站或者國際空間站一樣甚至更糟的問題:宇航員和南極科考隊(duì)員大部分是科學(xué)家和軍人,然而即便是他們都不可能孤立地長(zhǎng)期呆在各自的基地;國際空間站中的無處不在輻射和低重力環(huán)境是宇航員在外太空停留時(shí)長(zhǎng)的最大限制,現(xiàn)在世界上在外太空單人停留最久的記錄是由俄羅斯宇航員Valeri?Polyakov所保持的437天;更為致命的是冥王星的大氣由大量的氮和有毒的一氧化碳組成。
不必多說,首先我們的科技必須要突飛猛進(jìn)地發(fā)展才能將人送上冥王星,更不用說設(shè)立某種類似科考站的基地或者有返程的機(jī)會(huì)。即便在科技發(fā)達(dá)的未來,冥王星也不可能成為科研基地,就像南極洲,盡管它已經(jīng)見識(shí)過各種各樣的游客。除非有了可加注燃料的航天器,否則在冥王星任何出于研究行星之外目的建立大規(guī)模定居點(diǎn)的行動(dòng)都是困難重重且高風(fēng)險(xiǎn)的。
但是冥王星可能并不像它所初見時(shí)那么荒蕪。太陽系中有許多的冰封星球現(xiàn)在被科學(xué)家認(rèn)為是有地下海洋存在的,比如木衛(wèi)二和土衛(wèi)六。木衛(wèi)二比冥王星離我們更近,而且很有可能在它霜雪覆蓋的地表下隱藏著寬闊溫暖的大洋,一些科學(xué)家認(rèn)為冥王星可能和木衛(wèi)二一樣,他們?cè)谮ね跣堑墓虘B(tài)氮和一氧化碳冰表面發(fā)現(xiàn)了一個(gè)在其下沒有海洋絕對(duì)不可能形成的巨大盆地。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)困擾了天文學(xué)家很久,因?yàn)樗麄儧]有辦法解釋冥王星是如何在如此溫度下形成大洋的,但是新的理論表明冥王星可能有一層隔熱的氣體保證它能夠庇護(hù)一片巨大的獨(dú)立的海。如果這是真的話,不僅冥王星上可能有外星生物存在,而且我們甚至有可能在將來將人類送上冥王星。
值得慶幸的是,在我們技術(shù)的發(fā)展使我們能夠到達(dá)冥王星之前,我們很可能已經(jīng)完成了對(duì)木衛(wèi)二的探索。木衛(wèi)二與冥王星在環(huán)境上是類似的,這樣我們就可以通過對(duì)木衛(wèi)二的探索來獲得對(duì)認(rèn)識(shí)冥王星有用的知識(shí)。冥王星離太陽非常遙遠(yuǎn),這將很大程度地阻止生命的進(jìn)化。同樣因?yàn)榫嚯x的原因,導(dǎo)致我們對(duì)它知之甚少。冥王星究竟是一個(gè)荒涼、黑暗的荒原,抑或者是水生外星人的秘密天堂?——在科學(xué)技術(shù)給我們確切的答案之前,我們至少可以認(rèn)為后一種設(shè)想是有可能的。這正是冥王星隱秘的一面。對(duì)此你怎么認(rèn)為的?我們是否有忽視什么東西嗎?
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歐羅巴(Europa /j??ro?p?/)即木衛(wèi)二(JupiterII),是環(huán)繞木星運(yùn)行的四顆伽利略衛(wèi)星中最小的一顆,也是已知的木星80顆衛(wèi)星中與木星距離排名第六的一顆。它也是太陽系中第六大衛(wèi)星。歐羅巴于1610年被伽利略·伽利雷(GalileoGalilei) 發(fā)現(xiàn)[1],并以歐羅巴的名字命名,歐羅巴是克里特國王米諾斯的腓尼基母親,宙斯的情人(希臘語中相當(dāng)于羅馬神朱庇特)。
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木衛(wèi)二比月球稍小,主要由硅酸鹽巖石構(gòu)成,它有一個(gè)水冰殼[14],并且可能有一個(gè)鐵鎳內(nèi)核。它的大氣非常稀薄,主要由氧組成。它的表面有裂縫和條紋,但隕石坑相對(duì)較少。除了在地球上用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的觀測(cè)外,木衛(wèi)二已經(jīng)被一系列的空間探測(cè)器飛越檢查過,第一次飛越檢查發(fā)生在20世紀(jì)70年代初。
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木衛(wèi)二是太陽系中已知固體物體中表面最光滑的一個(gè)。這種結(jié)構(gòu)使得我們猜想:它的表面之下可能存在一個(gè)海洋,海洋的存在使得它有可能是地外生命的場(chǎng)所。[15] 計(jì)算模型表明,潮汐彎曲產(chǎn)生的熱量能夠使海洋保持液態(tài),并推動(dòng)冰塊以類似板塊運(yùn)動(dòng)的方式將化學(xué)物質(zhì)從海洋表面轉(zhuǎn)移到底部。[16] [17]木衛(wèi)二表面的一些地質(zhì)特征有可能是來自海洋底部的海鹽覆蓋造成,這表明它的海洋表面與底部有相互作用。
這種物質(zhì)交換的方式對(duì)于確定木衛(wèi)二是否適合居住很重要。[18] 此外,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的木衛(wèi)二的水蒸氣羽流現(xiàn)象與在土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二上觀測(cè)到的相似,這種現(xiàn)象被認(rèn)為是由低溫間歇泉噴發(fā)引起的。[19] 2018年5月,天文學(xué)家根據(jù)對(duì)1995年至2003年圍繞木星運(yùn)行的伽利略空間探測(cè)器數(shù)據(jù)的最新分析,提供了木衛(wèi)二上水蒸氣羽流活動(dòng)的支持證據(jù)。這種羽流活動(dòng)可以在不登錄木衛(wèi)二的情況下,幫助研究人員尋找其海洋內(nèi)部的生命。
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by:感嘆號(hào),葵開兒,Dominik,Hita,盛酒釀丸子的碗