你知道吗,太阳系中有一颗行星的水比地球还多,而且它的表面闪烁着神秘的光芒? 这颗行星就是谷神星,它位于火星和木星之间的小行星带,是太阳系中最大的矮行星之一。 为了揭开它的奥秘,科学家们开发了一艘前往谷神星的宇宙飞船。 今天,就让我们走进这个古老的天体,看看谷神星上隐藏着多少秘密。
谷神星是1801年1月1日由意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐(Giuseppe Piazzi)发现的,当时他正在观测火星和木星轨道之间的空间,当时他突然发现了一个亮点,经过进一步的观察和计算,他确定这个亮点是一个新的天体,大约28 个天文单位,相当于 42亿公里。
这个天体的出现让科学家感到惊讶,因为它与地球有许多相似之处,例如它的形状、大小、水量等。 2006年,国际天文学联合会将谷神星重新定义为一颗矮行星,这意味着它是一个天体,具有足够的质量和重力,使自己成为一个近似的球体,但其轨道周围还有其他小天体,因此不能将其视为完整的行星。 要知道,太阳系中大部分的矮行星都集中在海王星轨道之外的科伊波带,比如冥王星和奥罗克星。 只有谷神星是个例外,它分布在小行星带中,占整个小行星带总质量的25%,是小行星带中最大的天体,也注定了神秘非凡。
如果你把谷神星放在地球上,它的大小与美国阿拉斯加差不多,但它的重量只有地球的千分之一。 谷神星的直径约为950公里,没有卫星围绕它旋转,绕着它旋转只需要9小时4分钟,而旋转一圈的时间是1682个地球日,也就是46年。 探测器发现,谷神星上的大气层非常稀薄,含有氮气,而且由于谷神星位于小行星带上方,周围的空间环境不稳定,一些小行星可能会撞击谷神星表面。
令科学家惊讶的是,谷神星在太阳系形成初期其实是一颗圆形恒星,它的质量和体积都比较小,而且也受到木星引力的影响,所以谷神星的引力只有地球引力的2倍75%。如果你在谷神星上做跳高,一次轻松就能跳到16米,一跳就能在空中飞翔,这是人类难以适应的环境。
为了探测到离地球最近的矮行星,2007年9月27日,耗资约4.5亿美元的黎明号太空探测器在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角基地成功发射升空。 它的任务是前往数亿公里外的小行星带,探索两颗最大的恒星,谷神星和灶神星。 科学家认为,对谷神星和灶神星的探索将有助于了解太阳系的起源,了解地球和其他行星的形成过程,科学家将无人探测器命名为黎明号。
黎明探测器是一艘非同寻常的太空飞行器,它已经在太空中飞行了七年半,它经历了无数的困难和挑战,比如它遭遇了两次计算机故障,导致它与地面失去联系,但它凭借自己的智慧和勇气,恢复了正常运行,继续了它的探索之旅。 “黎明”号配备了先进的科学仪器和设备,如高清相机、可见光和红外光谱仪、伽马射线和中子探测器。 此外,黎明号上还安装了三个离子推进器和两个长约10米的太阳能电池板,两翼相距近20米,为其太空之旅提供了主要动力。 其中,离子推进器将太阳能转化为电能,然后通过电能将惰性气体氙气的原子电离,产生高达14的速度3 20,000 km 离子电流。 作为推动力,这项技术将太空探测器提升到了一个新的水平。
经过四年的飞行,黎明号探测器于2011年7月16日到达了它的第一个目标灶神星。 灶神星是太阳系中第二大小行星,它的直径约为530公里,其表面充满了火山活动的痕迹,科学家认为它是一个活跃的世界,可能有熔岩核。 黎明号探测器已经围绕灶神星运行了一年多,拍摄了数千张照片**,并收集了大量科学数据。 它在灶神星上发现了一些奇特的现象,比如灶神星表面有一些巨大的山峰,其中最高的山峰高达22公里,是太阳系中最高的山峰之一; 它的表面也有一些深裂缝,其中最长的裂缝长500公里,是太阳系中最长的裂缝之一; 它的表面也有一些亮点,科学家推测这些亮点可能是由盐或冰形成的。
2012年9月5日,黎明号探测器离开灶神星,前往谷神星执行第二次任务。 经过两年半的飞行,黎明号探测器按计划于2015年3月6日进入谷神星轨道,开始了对这颗神秘行星的科学探索,并拍摄了人类历史上第一张谷神星图像。 它表明谷神星是一个相对规则的球体,其表面有陨石坑。 当黎明号探测器成功抵达谷神星时,首先要知道的就是谷神星上明亮的白色亮点,因为这些亮点困扰了科学家很久,所以黎明号在第一次接近谷神星时拍了数千张照片**,并将它们发回地面。 我们现在看到的神秘亮点位于冈户陨石坑区域,该陨石坑形成于约2200万年前,直径约92公里。
科学家已经证明,冈藤陨石坑含有水分子的结合矿物质,很可能是盐沉积物。 这些亮点是由盐沉积物引起的,因为一些盐在阳光下强烈反射。 谷神星上有一百多个这样的亮点,其中许多都有大量的水冰,尤其是在极地地区。
2014年,科学家在其中一些亮点上检测到水蒸气排放,这表明谷神星可能在地表下含有大量的液态水,并且里面的水已经升华。 进一步的观测显示,谷神星内部可能存在液态海洋,约占整个地球含水量的40%,这对人类来说是一个重大发现。 研究人员推测,水蒸气可能有两个具体原因,一是谷神星表面的冰被太阳的辐射迅速加热,二是谷神星内部仍有能量。 要知道,谷神星的年龄和地球差不多,有近46亿年的历史。 从观测数据来看,不能排除谷神星上存在生命的可能性。 因此,有人提议在谷神星上建立一个科学研究基地,以提高人类未来探索木星和土星系统的能力。
通过对黎明号的近距离探测,得知谷神星的直径约为950公里,没有卫星围绕它旋转,绕着它旋转只需要9小时4分钟,旋转一圈的时间是1682个地球日,也就是46年。 探测器发现,谷神星上的大气层非常稀薄,含有氮气,而且由于谷神星位于小行星带上方,周围的空间环境不稳定,一些小行星可能会撞击谷神星表面。
2017年,美国宇航局在美国科学期刊上发表了一篇关于谷神星的科学报告。 该报告指出,黎明探测器在谷神星北半球的一个陨石坑中发现了有机化合物的痕迹,这一消息震惊了天文学界。 虽然科学家说有机物的分子结构还不能确定,但可以肯定的是,有机物与沥青岩相似。 由于担心谷神星表面可能存在某种形式的生命,美国宇航局决定为黎明号找到一个最佳轨道,以确保它在未来50年内绕谷神星运行而不会落在谷神星表面。 在围绕谷神星运行两年多后,黎明探测器于2018年6月至10月期间下降到谷神星表面以上35公里处,以前所未有的分辨率完成了成像红外光谱学、元素光谱学和引力科学等任务。
2018 年 10 月 31 日,黎明号耗尽燃料并与地面管制员失去联系,结束了其非凡的任务。 在11年的太空探索中,它已向人类发回了10万多条**和科学数据信息。 这是第一个使用离子推进器的探测器,也是第一个近距离访问谷神星的人造车辆。 它为太阳系的起源和演化提供了宝贵的科学数据,为人类对谷神星的探索做出了巨大贡献。
总之,谷神星是一个独一无二的世界,是太阳系形成初期的快照,可以帮助我们了解太阳系的历史和演化,以及地球和其他行星的起源。 美国宇航局黎明号项目科学家卡罗尔·雷蒙德(Carol Raymond)说:“谷神星是一个活跃的世界,它可能是太阳系中除地球之外的另一个生命之地。 “所以我们人类对谷神星的探索还远未结束,还有许多未知的秘密等待被发现。 也许有一天,我们可以亲身降落在这个古老的星球上,感受它的魅力和魔力。
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