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NASA揭开木卫二水性羽状物之谜谜底许是隐形微粒

2020-04-17 18:08:42  阅读:9144 作者:责任编辑NO。姜敏0568

奥秘的木卫二水羽状流或许暗示着存在“隐形粒子”,木卫二的羽状沉积物让人摸不着头脑

一位画家描绘的从木卫二冰洋中喷射出的水羽图

2012年,哈勃望远镜捕捉到木卫二南极洲的弱小物质羽流。从那时分开端,木卫二就发出了弱小的羽状光,这或许暗示着有物质从海洋喷射到太空中。现在,一个新的研讨合成了木卫二的图画,以期寻觅到木卫二上的物质痕迹,但没有显着的依据能证明物质的喷射。

1995年,NASA的伽利略号抵达木星体系,开端包含木卫二在内的及其卫星进行勘探。NASA的旅行者号和新视界号在脱离太阳系的时分还趁便看望了木卫二。休斯顿月球与行星研讨所的研讨员Paul Schenk经过剖析三个勘探器所搜集到的数据,寻觅到了一些痕迹,这些痕迹或许标明喷射的物质现已落回了木卫二的地表。这些羽流自身能够在必定程度上协助研讨者们获取深藏在冰层地下的信息。

Schenk经过电子邮件告知地理在线:“冰外表上的羽状物一般会发作必定规模的粒径。”重力会将最大的粒子带回外表。他说:“这些粒子在某种程度上一般与地表的不同,包含成分、色彩或许是粒子的巨细,因而都是表观亮度。所以咱们咱们都期望能够观察到这些接近光源的粒子的不同色彩。”

可是Schenk没有找到粒子的亮度和成分的改变,这或许标明海洋物质现已在木卫二的外表完结。

短少改变的粒子或许意味着在超越三十年的制图进程中,羽化活动是相对接连的,跟着时刻的消逝,这些粒子混合在一起也没有发作显着的差异。另一种猜想是,羽流所发作的沉积物在研讨者现在可用的仪器中无法被观测到。最终,这些羽流或许是“非典型”的羽流,或许底子不是羽流,而是在其他国际没有办法被观测到的物质。

Schenk说:“咱们不知道为什么咱们不能观测到木卫二外表的羽状现象,咱们会尽力找到它的。”

“隐形茸毛”和躲藏的指纹

这幅插图描绘了水状茸毛是怎么从月球冰海深处穿过木卫二表层冰面喷射的。(图片来自:美国宇航局概念图画实验室-迈克尔·伦茨(USRA)、沃尔特·费默尔(KBWG.yle)、贝利·德斯罗彻(USRA)和NASA喷气推动实验室)

在外表上看,木卫二并不有目共睹,它是一个有着诱人赤色斑块的灰色和白色的国际。整颗卫星都被冰覆盖着,下面躲藏着一片海洋。海洋与地下岩石层的相互效果或许能够为生命的进化供给一个避风港,尤其是当海洋中有从内部带来热量喷口的时分。

自2012年以来,哈勃望远镜现已发现了月球在地球和木星之间运转时发作爆破的几个痕迹。在一些轨道中,来自木星的光被月球外表的蒸汽阻挡了。

木卫二并不是第一个已知的有爆破羽状物的卫星。土星的卫星恩克拉多斯以其南极的“虎纹”裂缝中喷出物质而出名。美国国家航空航天局的卡西尼号勘探器飞翔经过了一次火山喷射,获取到了这种物质的样本。

当NASA的木卫二快船于本世纪30年代抵达月球时,它将为羽流现象做出更好的预备。勘探器将带着用于行星勘探/木卫二(MASPEX)的质谱仪,它将搜集月球周围的气体并剖析任何或许开释到太空中的羽状物质。为了做到这一点,宇宙飞船有必要飞过物质被开释的区域。在航天器抵达之前确认这些区域将使这一进程愈加简单。

一位艺术家描绘了水状茸毛从木卫一的卫星欧罗巴的严寒海洋中喷射的情形。(图片来自:美国宇航局概念图画实验室-迈克尔·伦茨(USRA),沃尔特·费莫(KBRwyle),贝利·德斯罗彻(USRA) &美国宇航局喷气推动实验室)

申克使用这三次使命生成的地图,制作出了新的地图,提醒了火星外表是怎么随时刻演化的。改变的特征将以更大的暗或亮的特征呈现,与月球上停止不变的地貌天壤之别。但新的地图显现,在地表30英里(50公里)以上的当地没有严重改变。

Schenk 专门勘探了待测的羽流点,这些勘探点的区分依据木卫二上从前被羽流碰击的区域。但由哈勃望远镜观测到的南极点传来的图画数据寥寥,且没有可见的显着特征。

依据Schenk在他宣布在《天体物理通讯杂志》的论文可得知“假如木卫二的羽流是仅以蒸汽态方式存在的’看不见的羽流’,那它或许并不会在当时成像上构成显着的沉积物,但水蒸气进入太空后无法凝结成微粒这种现象却难以得到解说”

被排入粒子的与木卫二外表的粒子在巨细上的距离应该是天壤之别的,虽然它们仅仅零散地散布在木卫二外表,这些距离也足以被航天器勘探出来。但是,假如这些隐形羽流是常态,那么咱们或许需求用到中红外或紫外测图光谱法去勘探它们。 加密芯片} 将带着一个对紫外波段灵敏的数码相机,或许能够勘探其轨道。

木卫二的混沌

为人所知的的木卫二的混沌地形这样的不明朗的区域或许有发作短期羽流的或许性,而且躲藏了它们的踪影。月球外表遍及着数不清的混沌区,以及冰穹和冰山状的块体。因为外表冰层的底层被木星和木卫二间潮汐效果所加热,外表的冰层会曲折起皱并发作压力性开裂。顶端的冰层会变得软弱,外壳会曲折变形并沉落,以此构成巨大的冰川状的块体。

Schenk以为这些剧烈的板块活动或许标明在短时刻内有液态水会存在于木卫二外表。而水或许气化后构成水蒸气结晶体的部分羽流。而在这些地形旁的弱小的痕迹或许便是这些羽流所留下的脚印。

Schenk说:“咱们或许将会以 几千米的标准 观察到这个现象——以黑色光环的方式盘绕着某些混沌地形,但现在还不能下结论。”

当然,还存在另一种或许性——许多的裂缝在木卫二外表延伸600英里(适当于1000公里)将或许会排出物质。有些裂缝会有两翼,边沿上覆盖着带有多达6英里(10公里)长的褐赤色物质。之前有研讨标明,沿两翼的亮赤色物质或许是由裂缝的爆破喷射引起的,这像极了和土卫二上的沿双脊的中心沟所喷射的水蒸气。

哈勃空间望远镜别离于2014年与2016年捕捉到木卫二的羽状物图象,它们均来自卫星的同一个部分。(图片来自:美国国家航空航天局/欧洲航天局/W.Sparks(研讨所)/美国地质勘探局天体地质学研讨中心)

“假如木卫二双脊两边的暗赤色物质是由像土卫二上的羽状物喷射引起的,那局面必定很壮丽。”申克说。在喷射时,双脊会沿其长的大部分开释物质,在每个山脊上方会构成由气体和微粒构成的长幕状电弧,有几千米高,直上云霄,不过它们不太或许一起爆破。

“站在那里,穿戴太空服,看着这些现象沿着双脊消失在视界中,那必定适当影响。”申克说。

新的成果强调了卫星图画的数量有限与质量低质。木卫二快船方案进行一次大规模的羽状物活动搜索,期望能获得更大的成功。在此之前,这些羽状物或许仍然是个谜,申克说。

“不管木卫二上发作了什么,咱们都还没有澄清工作的本相。”

相关常识

木卫二,是盘绕木星运转的四个伽利略卫星中最小的一个,也是已知的79颗木星卫星中离木星第六近的卫星。它也是太阳系中第六大卫星。木卫二于1610年被伽利略·伽利雷·[1]发现,并以欧罗巴命名。欧罗巴是克里特岛国王米诺斯的腓尼基人母亲,也是宙斯(适当于希腊的罗马神朱庇特)的情人。

木卫二比月球略小,主要由硅酸盐岩石构成,有水冰外壳,或许还有铁镍核。木卫二外表大气层十分淡薄,主要由氧气构成。它的外表裂缝和条纹相间,但火山口相对较少。除了有地球上的望远镜观测,木卫二还被一系列航天勘探器近距离勘探过,第一次是在20世纪70年代前期。

作者:Nola Taylor Redd

FY:Astronomical volunteer team

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