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温故知新旅行者2号数据中又爆出不知道隐秘这次会是什么

放大字体  缩小字体 时间:2020-03-27 19:22:56  阅读:9354+ 作者:责任编辑NO。杜一帆0322

在从头剖析了几十年前的游览者2号(Voyager 2)发回的数据后,科学家们发现了一个新的隐秘。

时刻回到1986年的1月14日,当游览者2号运动到天王星邻近的时分,拍下了这张相片。这颗行星大气层带有模糊的蓝色彩,正是因为其大气中的甲烷吸收了红光波长。材料来历:NASA(美国国家航空和国际飞翔局)/加州理工学院喷气推动实验室

或许是因为行星本身的磁场,这颗巨大且严寒的行星,看上去正在失掉它的一部分大气。1986年1月24日,NASA的游览者2号在阅历了8年半绵长游览后,行将遇见太阳系奥秘的第7颗行星——严寒的天王星。

在接下来的几个小时里,“游览者2号”都将飞翔在距天王星云顶50600英里(81433km)的范围内。“游览者2号”在这此期间进行了咱们迄今为止对这颗行星的仅有近间隔数据收集,收集到的多个方面数据显现天王星有两个新的环、11个新的卫星,行星温度到达零下353华氏度(零下214摄氏度)。

三十年后,科学家们从头剖析了其时的数据,发现了另一个隐秘。

34年前,游览者2号在整个空间物理学界都不知道的情况下,飞越了一个等离子粒团(一个巨大的磁泡?),或许正是此等离子粒团将天王星的大气层吹向太空。这一发现宣布在《地球物理研讨快报》上,其间提出的一些问题想要阐明天王星具有某一种共同的磁场环境。

一个奇怪而不稳定的磁场

看起来整个太阳系的行星大气都在向太空走漏。从金星喷射出的氢气加入了太阳风(一种不断逃离太阳的粒子流)。木星和土星喷出带电的气体。乃至地球的大气层也在走漏。(别忧虑,这样的一种情况会一向持续10亿年左右。)

从人类的时刻尺度上来看,这样的影响微乎其微。可是只需时刻满足的长,大气逃逸将从根本上改动行星们的命运。看看咱们对火星的研讨,就能知晓。

Gina DiBraccio是NASA戈达德航天中心(Goddard Space Flight Center)的空间物理学家、火星大气与蒸发演化项目(Mars Atmosphere and Volatile Evolution)的科学家。她解释道:“火星曾经是一颗湿润的行星,具有很厚的大气层。在经过了绵长的40亿年的大气走漏后,逐步演化成了咱们今日所看到的一颗干旱的星球。”

地球磁场驱动了大气逃逸,而它既能为此制动也能成为这一进程的阻止。科学家以为磁场经过抵挡太阳风对大气层的剧烈剥离能够维护咱们的日子的家乡以及其他行星。但与此同时,磁场也为大气逃逸拓荒了路途。比方当土星与木星的磁场线羁绊在一起时,两者之间的大气层就或许因此而发作大规模的大气逃逸。不论服务于何种意图,为了了解大气的改动始末,科学家们密切地重视着磁性。

当咱们提及天王星时,“奥秘”或许是咱们脑中蹦出来的为数不多的词之一。磁性——正是天王星如此奥秘的又一个原因。1986年游览者2号于天王星邻近的探查性飞掠为咱们揭开了这颗行星奇特磁性国际的冰山一角。

“它的结构,它移动的方法……”狄勃拉克修说:“天王星依托的是它自己。”

不同于太阳系中的任何一颗行星,天王星是几乎在进行完美的侧旋——就像一只火叉上烤着的猪猪——每十七小时就完结一次360°翻转。

天王星的磁场轴与自转轴之间的夹角为60度,所以当它自转时,它的磁层——其磁场拓荒的空间——就像一个扔得极端糟糕的足球相同摇摆不定。这也使得科学家们至今仍不知该怎么为其建模。

这一奇景就像它本身相同成为了一个奇怪的磁场,吸引着迪布拉西奥以及她的合著 者——同为戈达德太空物理学家的丹 格什曼(Dan Gershman),一头扎入这个项目中。或许你未曾停过他们的姓名,但或许你对某个拟定了“向着冰巨星——天王星与海王星行进!”方案的团队有所了解,而两人正是这一团队的成员。他们正在探究一些关于此间的疑团并极力想要拨开云雾、一窥光亮。

间隔人类前次观测到天王星奇特的磁场已有三十年了,但那的确算是个不错的起点。

三十年前当游览者2号掠过天王星时,它观测并记录了天王星邻近磁场的强度和方向,这些存储在了磁强计读数中,科学家们则下载了这些数据进行解析企图破开一些疑团。这些科学家里没人清楚自己会发现什么,但人类对实在地巴望总是类似的。时刻以秒为单位被支解、重构,每1.92秒个就有一个新的数据点被制作出来——任何一个人都火急地想窥见更多的实在,而每一秒他们都比以往的研讨更挨近实在。在制作出来的数据中,滑润的线条被锯齿状的尖峰和低洼所替代。数据经过可视化的方法在他们眼中渐渐的变明晰:一个有着迷离故事的小锯齿。

瞥了眼歪曲交缠的线与点,格什曼向迪勃拉西奥发问道:“你觉得那会是什么……等离子粒团?”

当“游览者2号”飞掠探究天王星的时分,人们还对等离子体知之甚少,但自那今后咱们我们都知道,等离子体被以为是行星失掉质量的一种重要途径。这些巨大的等离子体气泡,或许叫做带电气体,会在行星的磁尾的结尾被夹断。而这些半途掉链子的实际上的意思便是行星磁层中被太阳推回的部分,它们就像是无垠国际中的风向袋,标明着对垒两边的力气强弱。假如给它们满足的时刻,逃逸的类等离子体能够如巨鲸吸水一般将行星大气中的离子卷走,从而在根本上改动其组成结构。

它们在地球和其它行星上被调查到。但迄今为止,没有一个人在天王星上发现等离子体团。DiBraccio经过它的处理管道运算数据,成果是清楚明了的。他提到,我以为它是清晰的—气泡逃逸了。

DiBraccio和Gershman所发现的等离子体团只是占用了游览者2号在天王星中飞翔45小时中的60秒。它在磁强计的多个方面数据显现成一个快速上下动摇的情况。可是当你把它制作成3D时,它看起来像个圆柱体。Gershman说道。把它们和在土星、木星和水星所观测到的等离子体团的成果相比较。他们估量这个圆柱体至少有127000英里(204000公里)长,大约为250000英里(400000公里)宽。就像一切的行星等离子体团相同,它充满了带电的微粒,其间绝大多数是电离氢,作者所信任?

当游览者2号飞过它时,等离子体的内部暗示了它的来源。一些等离子体的内部有歪曲的磁场。DiBraccii和Gershman观测到了滑润 闭合的磁环。像这样环状的等离子体是典型的,通常是一个纺纱状旋转的行星将大气输送到太空的方法。其间离心力起作用,等离子体被挤掉。

Gershman提到,依据他们的估量,像这样的等离子体或许占有天王星大气质量损耗的15%~55%,大于木星或土星。它或许是天王星将大气送往太空的首要方法。韶光漫漫,等离子体逃逸是怎么改动天王星的呢?只要一个调查成果,很难说。DiBraccio答道,幻想一下,当一个航天器飞过房间而且企图描绘地球的特征。清楚明了,它不会向你展现撒哈拉沙漠或南极洲的特征。

但这个发现有助于会集关于行星的新问题,剩余的不知道是抽签的一部分。DiBraccio说,这便是我喜爱行星科学的原因,你总能去你未曾了解过的当地。

这艘双远航者飞船由美国宇航局喷气推动实验室制作,并持续由其运营。JPL是在帕萨迪纳的一个分部。游览者号使命是美国宇航局太阳物理体系天文台的一部分,受华盛顿科学使命局太阳物理分部资助。

参考材料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.末名,陈怀春, 真优味-nasa

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