美國宇航局發起的一項關於潛在探測任務的研究,對太陽系的“冰巨行星”的探測提出了一些重要問題,即:我們如何將探測器送達至探測天王星和海王星的軌道上?我們的研究又何時開始動工?
海王星和天王星只被“旅行者2號”探測到過一次。在20世紀80年代末期(也就是在1986年和1989年),“旅行者二號”曾兩度近距離飛掠過天王星和海王星,通過這兩次的近天體探測飛行,人類對這兩顆行星的結構組成匆匆一瞥,看到了少量模糊的影象。但是,它們兩顆行星絕大部分的結構組成,對天文學家來說仍是相當神祕的事物。
美國宇航局戈達德航天飛行中心(Goddard Space Flight Center)的艾米·西蒙(Amy Simon)表示:“我們不知道這些行星是如何形成的,也不知道它們和對應衛星看起來一樣的原因。”此外,他還表示:“關於太陽系是如何形成和演化的,有一些基本的線索只能通過對這些行星中的一個,或者最好是兩個,進行詳細研究才能發現。”
圖解:右邊的天王星籠罩在一層薄霧中,左邊的海王星則是明亮的,大黑點佔據了中心舞臺。
美國宇航局正在為一系列軌道飛行器、探測器甚至漫遊車做準備工作。漫遊車將穿過行星的大氣層,收集有關行星化學成分的資料。這些冰巨行星,雖然與木星和土星這樣的氣態巨行星沒有太大的區別,但在許多方面都是很與眾不同的。
天王星(Uranus),是太陽系由內向外的第七顆行星,也是太陽系中最冷的行星,溫度達到華氏零下371度。它的大氣主要成分是由氫和氦組成,除此之外還有水、氨和甲烷存在的蹤跡,這也使得天王星歸類成了冰巨行星。天王星也有一個極端的軸傾角,幾乎使它的軸處於一個平面上。這意味著天王星赤道的執行幾乎穿過南北兩極,給了它一套獨特的季節,使得它與地球和火星相比,有了屬於自己獨特的季節特徵。在天王星星球上,四季非常漫長,因為天王星繞太陽執行一週需要84年。這樣的話,天王星上的一個季節大約就需要20年的時間。人們最後一次知道它的春分時期是2007年的“秋天”。除了這些,天王星還有一個環系統,磁層和27個衛星,其中環系統在可見光中不可見。
圖解:這幅圖顯示了我們太陽系中冰和氣體巨行星的成分差異。
按照行星與太陽的距離排列,海王星是第八顆行星,和天王星一樣神祕。海王星的密度極高,其品質是地球品質的17倍。它的大氣主要由氫、氦組成,此外它還有密集的成分---甲烷,這使得它呈現出美麗的藍色色調-水和氨。海王星每圍繞太陽執行一週就需要164.8年,它的每個季節大約是40年。海王星和木星一樣,有著強烈的移動風,風速高達每小時1300英里,並伴隨著巨大的風暴。大黑斑被認為是一種類似颶風的氣旋風暴,非常類似於木星的大紅斑。除此之外,還有摩托車風暴和小黑斑,它們被認為出現一次要持續數月。
雖然海王星比天王星距離太陽遠得多,但它並不是最冷的。海王星內部有一個來源未知熱量源,使其溫度比天王星的溫度高一些。此外,海王星還有14個衛星,其中海衛一是最出名的衛星。
美國國家航空航天局希望在2022年之前完成探索這些冰雪奇觀的專案計劃,而對這兩大行星的研究也將持續到2032年。這些飛行任務可以與卡西尼號在對木星的觀測中完成環繞土星和朱諾號的軌道任務相媲美。揭開有關天王星和海王星的謎團將對未來探索星球有幫助,特別是2018年詹姆斯·韋伯太空望遠鏡投入使用探索外星行星。
參考資料1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. All Passssss- Cassie Kelly- inverse