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标题: 卡西尼-惠更斯号13年土星之旅；人类发现了什么？ [打印本页]

作者: 开开心心 时间: 2017-9-17 02:42
标题: 卡西尼-惠更斯号13年土星之旅；人类发现了什么？
画作：卡西尼号和土卫二
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卡西尼号飞船（Cassini）9月15日结束了长达13年的土星探索之旅。2005年，它向土星最大的一颗卫星"土卫六"（Titan）发射了惠更斯号（Huygens），惠更斯号在2005年1月14日降落在土卫六。这是人类有史以来第一次在外太阳系的天体上着陆。

卡西尼号于1997年10月15日从卡纳维拉尔角空军基地发射。它的设计包括绕行土星的飞船"卡西尼号"和登陆土卫六的航天器"惠更斯号"。这两艘航天器以天文学家乔凡尼•多美尼科•卡西尼和克里斯蒂安•惠更斯的名字命名。航天器在2004年7月1日进入环绕土星的轨道。在前往土星的星际航行途中，曾两度飞越金星，一次飞越地球与木星。
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以下是这次探索之旅的一些精彩时刻及重大发现。

"土卫二"上发现了水

卡西尼号之前的航天器在1980年代传回的照片显示，直径约为500公里的土星卫星"土卫二"（Enceladus）表面非常光滑，因此相对比较年轻。它的光滑表面可能和一种未知的刷新过程有关。卡西尼号则在这颗小卫星的南极点发现了喷涌而出的刨冰。

这种刨冰以1300公里的时速从喷发口喷出，并且和冰壳下面的盐水海洋相连。水被认为是诞生生命的必要成分，这一发现使得土卫二成为了研究外星生物的目标样本。

此外，卡西尼号在飞越这些"喷泉"和土星环（由喷泉中的物质形成）过程中还利用搭载的设备"品尝"其成分，进而检测到了岩石颗粒、甲烷以及氢分子。

对这些发现最好的解释是，土卫二上的海洋表面有流动喷口的存在。在地球上，这种从海床上延伸出来的热水喷口往往能够孕育生命。

登陆"土卫六"

画作：登陆土卫六
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2005年1月14日，欧洲国家联手建造的惠更斯号穿过"土卫六"稠密的大气层，降落到这颗土星最大的卫星上进行科学研究。

惠更斯号在超音速中成功进入，打开降落伞，并在向地面降落的2小时27分钟里搜集了数据。惠更斯号随后将搜集到的图片和空气资料数据通过卡西尼号中转传回地球，包括温度、气压、密度以及构成等。

惠更斯项目科学家勒布雷顿（Jean-Pierre Lebreton）对BBC表示，"在60-70公里的大气层中风速降到了零，往下风速则开始增加。这一现象至今未得到合理解释。"

在卡西尼号消失在地平线之前，惠更斯号还从土卫六表面传回了90分钟的调查资料。

"土卫六"更多细节

土卫六
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根据卡西尼号和惠更斯号的发现，土卫六似乎是地球的镜花水月版本。它的的表面温度是零下179摄氏度，这意味着液态碳氢化合物将承担起水在地球上的很多角色。它有季节转换，有风，有甲烷雨和甲烷海水，有冰雪覆盖的山川和塑料沙丘。

在土卫六的北极点周围发现了三片甲烷海洋。其中最大的一个面积超过北美的苏必利尔湖（Lake Superior）。这些海洋被为数众多的小液体湖包围。

卡西尼号在其中一片海洋表面发现了小型的波浪，在另一片海洋上发现一个岛屿被以一种神秘方式拍打。冰山、海浪以及从海床里上升的气体都可能是后者的成因。

土卫六上还发现了令人吃惊的复杂有机化合物。科学家们认为这可能和地球上早期孕育生物的气体类似，这也为分析地球原始时期提供了帮助。

土卫二不是唯一一颗拥有大海的卫星，土卫六上也发现了地表下的业态海洋，不同之处在于这里的水里含有氨气。

活跃的土星环

土星环
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卡西尼号发现，水星环非常活跃。事实上，这可能为研究环绕年轻恒星的行星成长过程提供实验室。科学家认为，卫星制造缝隙的过程可能和数十亿前环绕太阳的大行星利用气体和灰尘壮大体积相似。

卡西尼号观察到了这些环的"螺旋桨"结构，可能还见证了小卫星的诞生过程。它传回的数据可能解释关于水星最大的神秘问题——水星环什么时候形成？如何形成？

今年，就在卡西尼号的任务即将终止的时候，科学家们宣布了一项初步结论——这些水星环相对年轻，只有1亿年左右。这也意味着我们正好生活在一段刚好存在水星环的特殊时期。

风暴

土星北极点上空的六角形飓风
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美国宇航局在水星的南北两极观察到了巨大的风暴。水星北极风暴眼的直径达到了2000公里。这个规模比地球上飓风的平均规模大了50倍。风速则达到每秒150米左右。

科学家们还发现，水星北极的飓风呈现出奇怪的六角形状。

但通过电脑模拟，科学家们已经能够展示这种形状可能的成因——这是不同气旋相互影响的结果。和地球上的飓风一般持续数日不同的是，这些暴风可以存在数十年。

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