“新视野”号又有新发现!美国和法国科学家携手,借助“新视野”号提供的数据,在冥王星表面发现了氨存在的证据。研究人员在报告中指出,这或许暗示着冥王星表面之下存在液态水。当然,冥王星并非太阳系中唯一一个可能存在地下水的星球。木星的卫星木卫二、木卫四和木卫三以及土星的卫星土卫二和土卫四等,都显示出其内部存在类似液态水的“蛛丝马迹”。
冥王星表面发现氨
“新视野”号探测器是由美国国家航空航天局(NASA)于2006年发射的行星际太空探测器,其首要任务是飞掠冥王星以了解更多有关这颗遥远矮行星的信息;其第二个任务是研究柯伊伯带天体。发射后,“新视野”号飞掠木星,然后进入休眠模式,于2015年到达冥王星。随后,该探测器一直停留在冥王星附近,直到2016年底开启前往柯伊伯带的漫长征程。
在最新研究中,科学家们对“新视野”号飞掠冥王星时发回的数据进行深入研究,发现了氨。研究人员主要研究了冥王星表面之下名为“维吉尔沟槽”(Virgil Fossa)的区域——其呈现红褐色,这暗示其表面可能存在氨。“新视野”号提供的冥王星表面的近红外光谱表明,该区域表面的确有一些水冰和一些氨。
这次研究的参与者、NASA艾姆斯研究中心的行星科学家克里斯蒂娜·达勒·奥尔博士说:“氨是由氮和氢组成的化合物,是许多生物过程的基础,能降低水的冰点。”专家进一步解释称:“氨和其他溶质的存在可以降低水的冰点,使水以液态存在的可能性增加。因此,发现氨增加了外星世界拥有液态湖泊或海洋的可能性。”
研究人员指出,冥王星表面存在氨表明,由于低温火山作用,这颗矮行星的表面之下可能存在液态水。在低温火山作用中,与氨混合的水要么被喷出,要么从裂缝流到周围区域。冰和氨的间距表明,水也可能被推到该地区的几个通风口。研究人员强调说,尽管冥王星的表面温度为零下230摄氏度,但由于其内核放射性衰变产生的内部热量,冥王星有可能含有地下水。据报道,除氨之外,研究人员还推测,冥王星上有海洋、脱氧核糖核酸、核糖核酸和氨基酸等有利于生命形成和进化的条件存在。
有多个含液态水的星球
日月盈昃,辰宿列张。当然,冥王星并非太阳系中唯一一颗科学家认为可能存在地下水的星球。木星的卫星木卫二、木卫四和木卫三以及土星的卫星土卫二和土卫四,都显示出其内部含有液态水的迹象。而且,和有些星球相比,地球上的水资源显得有些“小巫见大巫”。
单凭目前观测的结果来看,太阳系内含水量最多的星球应该是木卫二。其他的几个星球虽然根据估算含水量也远超地球,但由于缺乏直接的观测证据,所以只能排在木卫二之后。
科学家们对“旅行者”号探测器提供的探测数据进行研究后发现,木卫二所拥有的水资源比地球还多,堪称一颗不折不扣的“水球”。木卫二“欧罗巴”是木星的第四大卫星,该星球表面覆盖着一层厚厚的冰层,科学家们估计冰层有50公里深,冰层下面可能有一个太阳系内最大的液态水海洋,估计深度为80公里至170公里,含水量约为地球的两三倍,是太阳系目前所发现的含水量最多的天体。
不过,木卫二的含水量与其邻居、太阳系内最大的卫星木卫三“盖尼米得”相比,又显得相形见绌了。通过研究木卫三上极光的微小偏移,科学家推断木卫三拥有巨大的地下海洋。据估计,木卫三厚约15万米的冰盖下,藏有一片咸水海洋,深度约10万米,为地球海洋的10倍,液态水的含量可能超过了地球的30倍。
此外,天王星的质量约为地球的14.5倍,科学家推测,天王星上可能有一个深度达一万公里、温度高达6650摄氏度,由水、硅、镁、含氮分子、碳氢化合物及离子化物质组成的液态海洋,估计含水总量约为地球质量的9.3倍至13.5倍。
太阳系的水从何而来
那么,这些星球上的水从何而来?许多人通常都会有一种先入为主的观点,认为水在太空中是比较稀缺的资源,然而,事实并非如此。
专家解释说:“水是宇宙中普遍存在的分子成分。由于氢和氧两种元素在宇宙中的丰度都非常高,因此,星际空间中本身就富含水分子。此外,整个太阳系形成于巨大的星际分子云,因此,太阳系中从一开始就拥有大量水。在较靠近太阳的行星和卫星上,由于温度较高,往往难以在其表面留住水。但在太阳系距离太阳较远的地方,比如木卫二上,温度足够低,所以水可以大量地以固态或液态存在。”
据悉,仅就目前我们所知道的,太阳系内保有的总水量,大约是地球上水量的10万倍至20万倍,而地球的含水量大约为13.8亿立方千米。在太阳系的其他星球上发现水对我们来说有何意义呢?专家表示,其他星球上的水,代表了这些星球可能存在生命,也为未来星际探索和旅行原位开发和利用太空水资源提供了可能。
将星空尽收眼底
天文巡天给漫天繁星 进行“人口普查”
不久前,中国科学院国家天文台公布了我国自主研发的光谱巡天望远镜——郭守敬望远镜(LAMOST)过去7年巡天的结果。在过去7年中,郭守敬望远镜共获得了1125万条恒星光谱,其中937万条光谱为高质量光谱,为国际上其他巡天项目的2倍左右。那么,什么是巡天?它又能分为哪些种类?为了对尽可能多的星系以及星系中可能的爆发现象进行系统观测,天文学家采用了无差别扫描的方式来观测它们,这就是天文巡天观测,简称巡天。
根据巡天观测的天区范围,可以将巡天分为有目标巡天与无目标巡天。有目标巡天针对那些明亮的星系,逐点跳跃,定期观测列入表的星系,观测那些星系或者那些星系内的爆发现象。无目标巡天又被称为盲巡天,它的主要特征是对天空的所有可以扫到的区域进行逐块扫描,不仅观测了那些明亮星系,还观测了大量此前未被注意到的暗弱矮星系。过去十几年来,针对超新星等可见光辐射为主的一些变源,人们主要采用无目标巡天,因此发现的超新星数目比以前大大增加。
根据巡天望远镜接收的电磁波的波段,可以将巡天分为射电巡天、可见光巡天、红外巡天、X射线巡天与伽马射线巡天。比如1997到2002年之间进行的HIPASS项目,就是针对宇宙中的中性氢分子云进行的射电巡天,它采取的是盲巡天模式;暗能量巡天、兹威基巡天设备、泛星计划、ATLAS、LOSS、ASASSN、SDSS等巡天都是可见光巡天,且有的具有一定的近红外和近紫外观测能力。
根据探测到的光的类型,巡天可以分为光度巡天和光谱巡天。前者只需要测出几种颜色的光,后者需要将进入望远镜的光先用光谱仪分解为超级细致的“彩虹”光——光谱,然后再进入相机系统。与变源相关的巡天采用的大多是光度巡天;而一些与星系、恒星有关的巡天会采用光谱巡天,如SDSS与开头提到的郭守敬望远镜,就是光谱巡天望远镜:SDSS致力于获得大量星系的光谱,郭守敬望远镜当前致力于获得大量恒星的光谱。
(来源:新华网)
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