从冥五星到“萌”王星

来源 :中国科技教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shengbangcl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  美国国家航空航天局(NASA)发射的“新视野号”探测器有一个重要的使命,那就是探测冥王星及其卫星,此后继续飞往深空,探测柯伊伯带的其他天体。2015年7月14日19:49(北京时间),经过9年半、50亿千米的飞行,“新视野号”终于抵达最接近冥王星的位置,为它拍摄了一张迄今为止最为清晰的照片。虽然已经不再是行星,但冥王星表面可爱的心形图案十分瞩目,照片一经发布就引发了公众在社交平台上的争相转发。人们脑洞大开,在冥王星照片上再创作。过去了无生趣的冥王星一跃成为“萌王星”。
  “新视野号”的新发现
  天文学上用星等表示星星的亮度,星等数值越小说明星越亮,星等数相差1,星的亮度相差约2.512倍。天空中肉眼所能看到的最暗的星为6等星,而冥王星的亮度为13.64~16.3星等,肉眼完全不可见,只能依靠望远镜才能观测到。
  长久以来,冥王星都是太阳系最神秘的行星。因为它离我们极为遥远,没有任何探测器近距离探测过它;在“新视野号”之前,人类得到的最清晰的冥王星图像是由哈勃太空望远镜提供的。但即使是这张最清晰的图像,也难以看清冥王星的细节部分。人们对冥王星的地形、化学成分等几乎一无所知,直到“新视野号”探测器靠近并飛越冥王星。
  “新视野号”拍摄了大量珍贵的高清晰度图片,然而由于相距遥远,这些观测数据的传输速度很慢,每秒钟只有1.68 kb,所有数据传回地球需要历时近一年半。尽管漫长的等待很是煎熬,但科学家十分期待这些数据,有了它们,人类将重新认识冥王星。
  “新视野号”探测器飞越冥王星时,最近距离只有1.25万千米,是地球与月球之间距离的1/30,相当于从上海用望远镜看美国的旧金山。虽然有些人还不满意,但这么近的距离已经是空前的了,“新视野号”由此获得了冥王星的大量细节,让它从此前望远镜中观测到的暗弱的小亮点,变成了生动活泼的“萌王星”,一下子拉近了它与每个普通人之间的心理距离。似乎是冥冥之中注定的,原本冷冰冰的冥王星居然如此有“爱心”。
  这颗矮行星有点像慧星
  冥王星绕太阳运转的轨道,是一个很扁的椭圆,离太阳最近的距离为30个天文单位(约45亿千米。1个天文单值等于日地平均距离,约l.5亿千米),最远的距离为49个天文单位(约74亿千米)。由于冥王星有时候离太阳近,温度相对高,是夏季;有时候离太阳远,温度相对低,是冬季。在温度相对较低的时候,就会出现季节性的霜冻现象。
  “新视野号”探测发现,冥王星表面主要由氮冰、甲烷冰和水冰组成,这些冰物质的颜色较浅、反射率较高,因此冥王星整体上看起来还算比较亮。当冥王星运行到近日点附近时,表面的氮冰和甲烷冰就会蒸发,形成非常稀薄的大气层,表面大气压约为地球大气压的百万分之一到十万分之一。随着冥王星逐渐远离太阳,抵达远日点时,冥王星的大气成分会凝固并沉降。冥王星大气的蒸发和逃逸过程,看起来很像彗星被太阳辐射蒸发的过程。因此,冥王星的质量也会像彗星那样逐渐减少,但由于冥王星所在的地区异常寒冷,冥王星质量减少的程度不会像彗星那么明显。
  冥王星绕太阳运转的轨道周期为90465个地球日,这也就是冥王星上的1年,相当于地球上的247.68年。从1930年发现冥王星至今,它只在自己的轨道上绕太阳运行了约三分之一圈,相当于只过了冥王星上的3个月。冥王星自转1圈,也就是冥王星上的1天,相当于地球上的6.39天。根据“新视野号”得到的数据,科学家重新研究了冥王星的大气,确定了大气层的厚度、成分与温度,发现它的大气逃逸速度比此前理论预计的要慢得多,所以我们大可不必担心它会变得越来越瘦了。
  科学家还发现,冥王星有一条“尾巴”,里面都是些灰尘一样的小颗粒,但实际上它们比灰尘还要小得多。这条尾巴长达数万千米,是太阳辐射吹跑的冥王星大气分子组成的。天文学家此前在金星和火星附近也发现过类似的“尾巴”。
  冥王之心
  冥王星整体上呈橙红色,但远没有火星红。尽管几乎完全被各种冰雪覆盖着,但冥王星表面却色彩丰富、变化多端,不同地区有着非常不同的亮度和颜色,如炭黑色、暗橙色与白色。
  “新视野号”发现的心形区域,被称为冥王星的“心脏”。它的发现出乎大多数人的预料。为了纪念冥王星的发现者——天文学家汤博,这个区域被命名为“汤博区”。虽然看起来很像一颗完整的爱心,但好奇心极强的科学家却友现,冥王星的这颗“心”实际上已经“碎”成了两瓣。其中,左边是一片巨大的平原,由大量冰冻的固体构成,包括氮气冻成的冰,还掺杂着一些固态的一氧化碳与甲烷。这片平原以人类历史上第1颗人造地球卫星的名称命名,被称为“斯普特尼克平原”。再仔细看还会发现,这片平原是由一些碎片拼接而成的,每个碎片大约20千米宽,整个平原如同一块巨大的、瓷砖铺成的地面。
  斯普特尼克平原是怎么形成的呢?科学家推测,过去曾经有一个大小为几十千米的小天体撞击冥王星表面,留下一个巨大的盆地。冥王星上凝固的氮冰和其他一些冰冻的固态物质,慢慢填充进去,最终形成这样一个平原。研究还发现,平原上有一些冰山似乎是可以移动的,它们缓慢地穿越了这片平原。
  年轻的冥五星表面
  冥王星98%的表面覆盖着氮气凝结成的冰,但也有少量由水结成的冰。“新视野号”发现,冥王星表面的撞击坑比较少,说明其内部的地质活动较强,表面年龄比之前预计的还要年轻。
  冥王星上还有一条长达3000千米,宽约1000千米,横贯东西的鲸鱼状断裂带。这片呈暗黑色区域被称为“克苏鲁区”,位干汤博区左侧,看起来就像一条巨大的鲸鱼,正在亲吻着冥王星的心脏。鲸鱼状断裂带的发现,说明冥王星仍然有地质活动。
  科学家对月球和火星等岩石星球上的地质运动了解较多,但对冥王星这样的冰冻矮行星的地质运动知之甚少。它的运动方式与地球上的有什么不同?支撑地质运动的能量来自哪里?冥王星上各种冰物质含量较高,内部放射性元素含量较低,因此,支撑冥王星地质活动的内部能量来源,可能完全不同于火星、水星等类地行星和月球那种通过放射性元素衰变产生能量的过程。但事实又是怎样的呢?这些问题吸引着我们进一步探索。
  地球、火星等岩石星球上都有高山,“新视野号”发现,冥王星上也有高大的冰山,高达3500米。科学家推测,这么高的冰山不太可能是甲烷冰或氮冰组成的。因为甲烷冰或氮冰就像含有奶油的冰淇淋,强度不够,堆不起来,这座冰山很可能是由水冰筑成的。也有科学家认为,这座冰山可能是一座冰火山,最高处就是火山口。不过,地球上的火山喷出的是滚热的岩浆,而冥王星上的火山喷出的却是寒冷的冰。初步估算,这座冰山的形成年龄不超过1亿年,虽然也很老了,但跟有45.6亿岁高龄的太阳系相比,只能算是个“年轻人”。能“造”出这样高的山脉,说明冥王垦内部还有巨大的能量,才能支撑这么活跃的地质运动。
  除了观测冥王星, “新视野号”还近距离观测了它最大的卫星卡戎,发现了卡戎上的4处山体滑坡。这是首次在柯伊伯带天体中发现山体滑坡现象,滑坡可能是因为外来天体撞击,也可能是因为内在的地质活动。
  “新视野号”在与冥王星和卡戎的亲密接触过程中,获得了前所未有的高分辨观测数据,取得了一些突破性的发现。然而,“新视野号”是飞越型探测器,只能短暂地探测这个矮行星系统,获得的信息依然不够全面和深入。因此,为了更彻底地了解冥王星,科学家有了更大的“野心”,他们希望再发射一个环绕型探测器,成为冥王星的人造卫星,长期观测冥王星家族。相信这样的探测器会给我们带来更大的惊喜和更多新的发现。
  让我们一起期待新的探测器进入冥王星轨道的那一天吧!
其他文献
活动背景  中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。2020年,北斗卫星导航系统将实现全球覆盖。为了更好地宣传和普及北斗卫星知识与技术,让青少年认识北斗、学习北斗并能够使用北斗,为人民的生产生活服务,同时,了解北斗建设对我国的国际地位及国防安全的重要意义,特开展此次活动。  本次活动设计紧密联系学生的生活实际,选择具有时代气息、适应社会发展、体现未来科技走向、具有可迁移特征的内容,既
艺术作为意识形态的一种,其发生发展总是离不开物质形态的决定作用。但艺术又是人类独有的实践活动,其发展也必然离不开价值观的指导和影响—无论是个体的艺术创作与批评活动,还是大众的艺术欣赏与传播活动。在文化艺术的发展和实践中,如何科学地判定艺术价值,如何正确认识各种艺术形态与其背后所纠缠的精神世相,或许邹跃进的《新中国美术史》能为我们厘定某些艺术乱象,甚至为建构中国当代艺术价值观提供一条路径。  对我们
使用材料  通亮光纤(通体发光)、照明光纤(端点发光)、声控电路、高亮LED、树脂胶泥、热收缩管等  制作方法  (1)将几根照明光纤用电工绝缘热收缩管拧紧,在尾部通过发光二级管打光,模拟兴奋的传导。  (2)将通亮光纤掺在照明光纤中,使用热熔胶表现髓鞘。  (3)用声控电路模拟“外界刺激使神经产生兴奋”的现象。  (4)把皮肤结构模式图贴在一个空腔上面,把声控电路传感器放在下面,当觸摸图片时,就
《家庭聚餐能够有效地促进家庭成员之间的沟通和支持》  ●《营养教育与行为杂志》(Journal of Nutrition Education and Behavior)  ●2020年6月  美国俄亥俄州立大学和威克森林大学的一项研究考查了家庭聚餐在促进家庭沟通方面的作用。该研究以259位父母为研究对象,发现有着更好的家庭沟通能力、对于改善饮食习惯抱有更积极情绪的父母,更有可能主动参與家庭用餐。此
2013年7月6日,全国美术出版社社长年会暨《中国美术》编辑工作会议在历史文化古都太原市尖草坪区西乡豪景生态度假酒店举行。来自全国各地的美术出版社当家人汇聚一堂,中国美术出版总社社长汪家明、天津人民美术出版社社长李毅峰、河南美术出版社社长李文平、浙江人民美术出版社社长胡晓罕、安徽美术出版社社长武忠平、雅昌文化集团副总裁张东分别做了主题发言,分析当前美术出版的态势,探讨美术出版工作的经验心得,共商未
2020年12月10日,中小学科学影像活动普及与发展交流研讨会在北京举办。来自科学教育、媒体和艺术领域的专家与一线中小学教育工作者围绕科学影像创作活动与科技艺术素质培养、师资薄弱地区中小学如何开展科技艺术活动等议题进行了深入广泛讨论。  培养兴趣 提升价值吸引  北京师范大学教授、博士生导师、文化创意产业研究院执行院长、数字媒体研究所所长肖永亮,在现场分享了国外同行业经验,指出了目前活动中很多作品
“十佳科技教育创新学校奖”是全国青少年科技创新大赛的一个重要奖项,旨在全国范围内选拔和奖励在科学教育中勇于创新并有突出成绩的中小学校。奖项自2010年第25届全国青少年科技创新大赛开始设立以来,全国每年有10所中小学校获奖,并在全国青少年科技创新大赛终评活动期间颁奖。这些获奖学校的创新实践经验,为促进各地中小学校青少年科技创新教育的普及和开展发挥了积极的示范带动作用。本期介绍的是2019年荣获此奖
“钢铁是怎样炼成的”课程是依托辽宁省科学技术馆馆校结合综合实践活动平台,以工业摇篮展厅特色展品“钢铁小屋”为主题,借助其中的“近距离观测金属”“高炉技术”“转炉技术”“连续铸造”“铁的科学”“产品展示”几件展品,以基于实践的探究式学习为教育理念,以探究式学习、情景教学为主要教学方法,辅以角色扮演、趣味实验、展品体验等活动形式开展的课程。与学校教育不同,本课程借助展品的直观性,侧重培养学生的综合实践
大多数人比一张纸要大得多。但是在本次实验活动中,你可以从一张纸上的洞里挤过去。多加练习的话,你甚至可以穿过一张小小的名片上的洞!  实验条件及材料  ● 纸  ● 剪刀  活动步骤  (1)把一张纸从中间对折,把折好的纸放在桌子上,将有折痕的一边靠近你。  (2)剪开有折痕的这一边,位置距离边缘约1厘米,然后一直剪到距对边边缘前1厘米处停止,这样你就不会把整张纸都剪开了。  (3)把纸翻转过来,使
这是一个全媒体的时代。传统媒体与新颖的网络、手机等媒体同台竞艳,各逞其能,成就着及时且海量的信息流,每天都以超负荷的形式强塞入你我的耳目。不管你主动还是被动,亦不管你愿意还是讨厌,这个信息流都充塞天地,周流寰宇,无时无刻不伴随你我。  生活在这个时代的画家是非常幸运的。他可以借媒体获得有用的信息,加强学习,开阔眼界,可以利用媒体作为社交手段,加强与同行的交流,也可以选择媒体发表心仪的作品,传播自己