美国宇航局的使命调查太阳系最不寻常的世界之一:海王星的奇怪的月亮氚

Triton全球彩色马赛克

这幅海王星卫星海卫一的全球彩色马赛克图是1989年旅行者2号飞越海王星系统时拍摄的。来源:美国航天局/喷气推进实验室/美国地质调查局

“三叉戟”是探索计划正在考虑的四个概念之一,它将调查太阳系中最不寻常的世界之一。

当NASA的旅行者2宇宙飞船飞行在海王星的奇怪的月球氚顿三十年前时,它写了一位行星科学悬崖。

Voyager 2是有史以来唯一一个飞过海王星的航天器,它留下了很多未答复的问题。观点如此令人惊叹,因为他们令人困惑,揭示了从Triton表面喷射出来的冰冷材料的大量暗淡羽毛。但怎么样?图像显示冰冷的景观很年轻,并以新鲜的材料重新浮出来。但是什么材料,来自哪里?

古老的月亮怎么可能比阳光更远的六次仍然活跃?它的内部有什么东西仍然足够温暖以推动这项活动吗?

在美国宇航局发现计划下竞争选择的新任务旨在解开这些谜团。叫做三叉戟,如古罗马海洋上帝海王星携带的三管齐下的矛,该团队是开发新任务概念研究的四个。2021年夏季最多可选择两个人成为一个全面的使命,并将在十年后推出。

调查Triton如何随着时间的推移改变,使科学家更好地了解太阳能系统机构如何发展和工作。

海王星的奇特之处可以写进一本历书:海王星旋转时,海王星的轨道与海王星相反。太阳系中没有其他大型卫星能做到这一点。海卫一的轨道非常倾斜,与海王星的赤道相差23度。海卫一的直径大约是我们月球直径的四分之三,它也不在以前的位置。它可能是从柯伊伯带迁移过来的,柯伊伯带是海王星之外的一个区域,由早期太阳系遗留下来的冰状天体组成。

海卫一也有一种不寻常的大气:充满了带电粒子,一层被称为电离层的活跃度是太阳系任何其他卫星的10倍。

最后的特质尤其奇怪,因为电离层通常由太阳能充电。但氚龙和海王星远离太阳 - 从阳光远远超过太阳,所以其他一些能源必须在工作。(海王星需要165岁,以完成围绕太阳的一个轨道。)

而Triton的气候是动态变化的,有机材料的稳定流动,可能的氮气,在表面上下雪。

“Triton一直是太阳系中最令人兴奋和最有趣的机构之一,”休斯顿农历和行星研究所/大学空间研究协会主任Louise Prockter说。作为主要调查员,她将领导拟议的三叉戟特派团,美国宇航局在南加州的喷气式推进实验室将管理。“我一直喜欢旅行者2张图片和他们诱人的瞥见这个奇怪的月亮,疯狂的月亮,没有人理解,”Prockter补充道。

三叉戟发现特派团提案

一个新的发现特派团提案,三叉戟将探索海王星最大的月亮,氚核,这是一个含有液体水的海洋世界,在其冰冷的外壳下。三叉戟旨在回答上图中图表中概述的问题。信用:NASA / JPL-CALTECH

一个三管齐下的方法

那些神秘的羽毛旅行者2发现尤其有趣。在土星的月亮中看到的羽毛,并且可能存在于木星的月球欧罗巴,被认为是由水从厚厚的,冰冷的地壳中的水中造成的。如果海洋是Triton上的羽毛的来源(在太阳系中的比Europa和Enceladus在太阳系中脱离),那么发现会给科学家提供有关室内海洋的新信息。与其他已知的海洋世界不同,Triton的潜在海洋可能在海王星的重力被捕获后发生。

它还将扩大科学家的理解我们可以找到水的地方。弄清楚哪些因素导致太阳系体具有必要的成分,这些成分是可居住的,包括水,是一个三叉戟的三个主要目标。航天器将携带仪器来探测月亮的磁场,以确定海洋是否位于内部,而其他乐器将研究强烈的电离层,有机物,富含气氛和奇异的表面特征。

第二个目标是探索浩瀚,看不见的土地。Triton在Kuiper皮带的这一侧提供了太阳系中最大的未探测的固体表面。我们所知道月球的大部分来自Voyager 2数据,但我们只看到了40%的月球表面。三叉戟会映射其余的大部分时间。

“三叉戟”将使用其全帧成像相机捕捉旅行者2号拍摄到的羽毛丰富的区域——当太阳反射光照亮海卫一的黑暗面时,就会出现“海王星闪光”。通过这种方式,科学家们可以观察自上次造访以来的变化,并更多地了解海卫一的活跃程度。

Trident的第三个主要目标是了解这个神秘的表面是如何不断更新自己的。从地质学角度来说,它的表面非常年轻(在46亿年前的太阳系中可能只有1000万年的历史),几乎没有可见的陨石坑。还有一个问题是,为什么它看起来与其他冰天雪地的卫星如此不同,并具有不寻常的地形,如凹陷的“哈密瓜地形”和突出的“围墙平原”。这些答案可能有助于我们了解其他冰体上的地貌是如何发展的。

“Triton是奇怪的,但又称奇怪的是,因为我们可以在那里做的科学,”JPL的三叉戟项目科学家说。“我们知道这一切都有我们以前从未见过的所有这些功能,这激励我们想知道”这次世界如何工作?“

“As we said to NASA in our mission proposal, Triton isn’t just a key to solar system science – it’s a whole keyring: a captured Kuiper Belt object that evolved, a potential ocean world with active plumes, an energetic ionosphere and a young, unique surface.”


这种Triton的交互式模型并不完整,但基于可用的图像。要了解它如何与我们自己的月亮进行比较,放大并使Moons旋转,或者在底部使用搜索功能。信用:NASA / JPL-CALTECH

计划的发射日期是2025年10月(备用日期是2026年10月),这将利用13年一遇的窗口期,届时地球与木星正对在一起。宇宙飞船将利用木星的引力直接向海卫一发射,在2038年与海卫一进行为期13天的长时间接触。

“任务设计者和导航员在这方面非常在行,”喷气推进实验室的三叉戟项目系统工程师威廉·弗雷泽(William Frazier)说。“经过13年的太阳系飞行,我们可以自信地掠过海卫一大气层的上边缘——这是相当令人难以置信的。”

而且,在太阳系的外围,时间似乎走得很慢,因为海王星的年数很长。具有讽刺意味的是,对于Triton来说,很长的时间线带来了局限性。如果“三叉戟”在2040年之前到达,该团队可以进行羽流活动的动力测试。再晚一点,太阳就会向北移动,在接下来的一百年里。

阅读更多关于为发展概念研究而选定的探索任务建议的信息这里

5点评论“美国宇航局的任务是调查太阳系最不寻常的世界之一:海王星的奇怪卫星海卫一”

  1. 德克van schuylenburch|2020年6月18日下午4:56|回复

    添加等的列在您的页面右侧覆盖
    在你的文章中句子的右尾。它总是这样做。
    你从未注意到了吗?你不在乎吗?修复它是不可能的,还是很麻烦?

  2. @德里克;我对页面的呈现没有问题。由于没有其他人对此进行评论,我认为这是您的系统的问题。检查你的浏览器缩放,如果你有任何设置,如增加字体大小在你的操作系统和浏览器的兼容性

  3. 我想知道为什么这个故事顶部的第一张照片让Triton看起来像一个戏剧或半月,但故事底部的比较互动图片使得Triton全部看起来完全和圆。哪张照片是准确的?Triton的气氛填补了缺少的月亮缺少一半,还是这样做只是为了比较它的影响?

  4. 三龙可能一度升温以含有在表面下方的液体层。如果内部是足够的温暖,如果条件恰到好处,则在冰冷的表面下可能存在氚核的生物。


    Dav
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  5. Triton和月亮都看起来彼此不同。在月球上有很多斑点,拳头景象凹陷,而且当时Triton看起来像地球。
    这是真的,也有月亮的最终生活。

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