科學家三十多年後重新檢查旅行者2號數據,發現天王星又一大秘密

2020-12-26 天文同好樂園

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1986年1月24日,在從地球出發對太陽系進行大巡遊的八年半後,NASA的旅行者2號宇宙飛船已經做好了準備,它將對天王星進行首次近距離考察。這一天,旅行者2號飛抵了太陽系神秘的第七顆行星——冰冷的天王星,在接下來的幾個小時裡,旅行者2號一直在距天王星雲層頂部81433公裡的範圍內飛行並收集數據。它發現兩個新的環、11顆新衛星和低於零下214攝氏度的溫度。到目前為止,該數據集仍然是我們手上唯一的對天王星最近距離的測量數據。

三十多年後,當科學家們重新檢查這些數據時,發現了另外一個從前不知道的秘密:34年前的旅行者2號在飛越天王星時,穿過了包圍天王星的一個巨大的磁泡,而正是這個磁泡,可能一直在將天王星的大氣層帶向太空,造成天王星大氣洩漏。這一新發現被刊登在近期的《地球物理研究快報》上,從而引發了科學家們對地球磁環境可能同樣會帶來類似問題的關注。

在太陽系中,行星大氣洩漏到太空中並不常見,所以人們也從來沒有擔心過地球的大氣層也會洩漏到太空中。但是,鑑於天王星的磁場導致了天王星的大氣洩漏,科學家有理由懷疑地球目前也正在經歷這個過程。但同時他們又認為,對於地球,我們目前還不用太擔心,這種大氣洩漏大約會持續十億年左右,從時間尺度上來看對人類的影響很小。當然,如果未來的人類能在地球上生存足夠長的時間,那麼大氣逃逸就能從根本上改變我們這顆行星以及人類後代的命運。而離我們不遠的地方就有一個例子,那就是火星。

美國宇航局戈達德太空飛行中心的空間物理學家、火星大氣和揮發性演化項目科學家吉娜·迪布拉喬說:"火星曾經是一個大氣層厚厚的潮溼行星,但隨著時間的推移,火星經歷了約40億年的大氣洩漏,從而成為我們今天看到的乾燥星球。」但是,過去通常認為,火星大氣之所以逃逸是因為火星的磁場強度很弱,從而無法抵禦太陽風將火星大氣剝離。但從天王星的例子來看,行星的磁場可能是一把雙刃劍,它既有助於行星大氣逃逸,同時也會阻礙行星大氣逃逸,但其中的機理是什麼,科學家們目前還不清楚。

與太陽系中的任何一個行星都不同,天王星幾乎是躺在軌道上自轉的,這樣奇特的運動方式造成了天王星的磁軸偏離自轉軸約60度,因此當天王星旋轉時,它的磁層,也即磁場所分割的空間,就像一個扔得不好的橄欖球一樣擺動。因為這個原因,科學家們目前仍然不知道如何為天王星的磁場分布建模。

在這次重新檢查旅行者2號的數據時,他們下載了旅行者2號的磁力計讀數,該讀數監測了天王星附近磁場的強度和方向。科學家們發現,當太空飛行器飛過時,實際上它正穿過一些巨大的等離子體氣泡,這些磁泡從行星磁尾的末端脫落,然後被太陽風吹走,從而帶走了天王星的部分大氣。據估計,由此給天王星造成的的大氣損失可能佔總量的15%到55%。這是一個巨大的數字,如果地球也是這樣,則我們將不得不為地球的未來而擔憂。

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    data-scientists-find-one-more-secret旅行者2號的新發現:天王星也「漏氣」旅行者2號在太陽系中遨遊八年半了,接下來終於要迎接它的下一個階段。那天是1986年1月24日,不久之後,旅行者2號將會遇見神奇的第七顆行星,冰冷的天王星。這張照片是1986年1月14日,旅行者2號接近天王星時拍攝的。朦朧的藍色是由於天王星大氣層中的甲烷吸收了紅色波段的光。
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    2020年2月26日,「旅行者1號」在運轉了42年5月21天之後,仍舊與深空網絡保持著聯繫,接收著常規指令並將數據傳送回地球,美國國家航空航天局和噴氣推進實驗室為它提供實時測距和速度數據。自2020年2月23日起,「旅行者1號」距離地球148.64個天文單位(222億千米;138億英裡),這是迄今為止人造物體離地球最遠的距離。
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  • 旅行者2號發現,越往外有害物質越多
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  • 美國旅行者2號拒絕接受人類指令,科學家們都無法知道發生了啥?
    文/仗劍走天涯美國旅行者2號拒絕接收人類指令,科學家們都無法知道發生了什麼?美國很強大,從上個世紀就開始崛起的世界頭號強國又怎麼可能是默默無聞的呢?不過話雖如此說,美國還是有可取之處的,比如在上個世紀就發射的旅行者一號旅行者二號,這兩個宇宙探索器絕對是目前很多國家都沒有辦法達到的一種科技高度。特別是旅行者一號都已經在太空中運行了42年之久,如此長的時間竟然還能夠持續運行,這就不得不讓人佩服美國在航天航空領域的一些成就,雖然如今他在航天航空領域的一些成就不是特別明顯,但是有了旅行者一號和二號就已經足夠了。
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    1977年,上述幾顆行星果然運行到了太陽系的同一側,而科學家們也早已準備好了旅行者1號和2號探測器,正所謂「機不可失,失不再來」,他們果斷在當年的8月20日首先發射了旅行者2號,然後在接下來的9月5日發射了旅行者1號。
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