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2015年的太空探索发现之最

2017-11-02 来源: 作者:

 曾经在90年代中期有一段时间,太阳系探测似乎陷入了低谷。当时麦哲伦探测器已完成了它的金星任务,而“火星观察者”和“火星96”任务则双双失败。在美国宇航局喷气推进实验室的伽利略探测器飞往木星的过程中,它的团队仍在试图解决该探测器的主天线无法完全打开的问题;打开其伞状天线的命令已被发送了约10万次。

  但是,20年后再看我们现在的情况:我们有环绕水星、金星、地球、火星和土星以及彗星和矮行星的探测器,还造访了冥王星。这意味着我们已经完成了对太阳系中主要天体的初步勘察。

  当然,这些纪录并不仅限于太阳系,而是发生在整个天文学领域的。

  第一次环绕和登陆彗星

  在“菲莱”于2014年着陆之后,“罗塞塔”继续刷新着纪录

  究竟该从哪儿开始赞誉罗塞塔探测器?它第一个释放了一个着陆器到彗星上,第一个进入了环绕彗星的回到,到目前为止仍在不断刷新环绕一颗彗星最长时间的纪录。在其飞往彗星的漫长旅程中,“罗塞塔”创下了太阳能探测器距离最远的飞行纪录,直到2017年朱诺探测器进入环木星的轨道后这个纪录才会被打破。在2015年它跟随67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星一起通过近日点的过程中,它对彗星活动的观测也更为密切。

  最大的行星环系统

  2015年1月,天文学家发现了拥有庞大光环的太阳系外行星

  太阳系外行星J1047b被戏称为“超级土星”,它有一个直径近1.2亿千米的光环系统,令土星的光环相形见绌。这是目前已知规模最大的光环系统,它的质量可能和地球的相当。新的研究结果还显示,它拥有37条环缝,暗示在这个光环中还隐藏着许多卫星。不过,它是不是最大的行星环系统还有待进一步的确认,因为J1047b可能是一颗褐矮星,而未必一颗气态巨行星。

  金星上火山活动的直接证据

  2015年1月金星快车探测器观测到了热斑

  金星似乎仍有活火山活动。在麦哲伦探测器坠入金星大气之后20多年,欧洲空间局的金星快车探测器也遭遇到了同样的命运。但在它最后的变轨过程中,它发现在一个断裂带区域里出现了暂现的高温区,其中之一的面积在1平方千米左右。830℃的温度使得它比平均表面温度要热得多。几十年来,金星上目前是否仍有火山活动一直是一个热门议题,在某些情况行星科学界甚至会划分成几个阵营。2015年12月,日本的拂晓探测器进入环绕金星的轨道,有望由此提供更多的证据。

  印度首次进入火星轨道

  2015年3月印度一次成功,成为了第4个抵达火星的国家

  笼罩在火星身上的魔咒有史以来第一次被打破了。印度于2013年11月5日发射了火星探测器,2014年9月24日成功进入环火星轨道,2015年3月完成其初步的任务。这使得印度成为了第4个抵达火星的国家。但是,考虑到此前有大量的火星任务都以失败收场,印度首次尝试便一举成功着实有点惊艳。如果这还不够,那可以看一下该任务的成本——仅7 300万美元。

  最近的类星体

  2015年8月哈勃空间望远镜发现是两个黑洞在驱动距离我们最近的类星体

  虽然距离5.81亿光年,但这个类星体堪称就在我们眼皮底下。它位于大熊座内的星系马卡良231中,发现于1969年。2015年,天文学家利用哈勃空间望远镜发现,这个星系的中心并非是由一个黑洞、而是由两个黑洞所驱动的。它们的质量分别是太阳的1.5亿倍和400万倍。马卡良231形状的不对称性以及由年轻恒星组成的长尾,暗示它可能和一个较小的星系发生了并合,其中心质量较小的黑洞可能就来自这个星系。有着1.2年的轨道周期,这两个黑洞会在几十万年之后发生碰撞合并。

  宇宙最大的巨洞

  2015年4月天文学家在宇宙中发现了一个巨大的“空白”区

  当埃德温·哈勃发现除了银河系之外还有其他星系时,当时并没有宇宙学家来提出异议。然而,试想一下,如果我们直到20世纪60年代才发现其他星系会怎么样?如果我们居住在牧夫巨洞——宇宙中曾经已知最大巨洞——的中心,这正是将会发生的事情。但是,2015年的一项研究却发现了一个直径达18亿光年的巨洞,顿时让牧夫巨洞黯然失色。当然,“巨洞”这个词并不十分恰当。它实际上宇宙中相比其他地方密度极低的区域。新发现的这个巨洞可以容纳约1万个星系。这个纪录很有可能在未来被打破,但超出的幅度很有限。对于这种尺度的巨洞,整个宇宙也容纳不下几个。

  发现宇宙中最大的规则结构

  2015年7月γ射线暴揭示出巨大环状结构

  宇宙中最大的结构看上去会是什么样子?虽然大小不如现有的纪录保持者,但在2015年发现的γ射线巨壁却是迄今发现的最大的规则结构:一个由星系所构成的巨大环形,直径56亿光年,其中心距离我们90亿光年。不过,它并不是通过勘测星系发现的,而是通过在天空中成环状分布的9个γ射线暴推测出来的。γ射线暴是宇宙中最高能事件,但它们也需要宿主星系。这些γ射线暴在太空中完全是随机发生的概率只有1/20000,这意味着它们必定隶属于一个巨大的宇宙结构中。

  直接成像体积最小的太阳系外行星

  2015年8月天文学家直接观测到了一颗位于96光年之外的行星

  太阳系外行星迅猛增长的数量正在不断地挑战行星系统形成的有关理论。2015年夏天,天文学家宣布,使用位于南双子望远镜上的双子行星成像仪发现了太阳系外行星波江51b。被分类为一颗年轻的类木行星,它围绕波江51公转,距离约为13个天文单位,它至今仍在散发出约2000万年前形成时所携带的热量。虽然并不是迄今最奇特的太阳系外行星,但真正让它与众不同的是能从地球上直接看到它,而不需要通过它的遮挡或者是引力才能推测出它的存在。

  最长时间环绕水星

  2015年4月信使探测器结束其任务

  美国宇航局的信使探测器是第一个进入环绕水星轨道的人造物体,2015年4月坠毁在水星表面。在抵达水星之后,信使探测器原计划只工作1年。但此后的4年1月12天的时间里,它对整个水星进行了勘测,并在其北极发现了水冰。9年之后才会有另一个探测任务造访水星,它兴许会打破信使探测器所创下的最长时间环绕水星的纪录。

  最大的太阳系光环

  2015年6月,详细研究了土星最外层的光环

  在卡西尼探测器计划于2017年冲入土星大气层自毁之前,它还会对土星系统进行一系列的观测。卡西尼探测器所拍摄的照片既展现了土星及其卫星的美,又有着充实的科学回报。当然,其他探测器或望远镜也会对卡西尼探测的研究工作进行补充。美国宇航局大视场红外探测器的观测显示,卡西尼探测器于2009年发现的土星最外层的光环——被称为土卫九环——甚至比此前认为的更大。这个稀薄的环可以从距离土星600万千米的地方一直延伸出去超过1000万千米。

  第一次造访冥王星

  2015年7月新视野探测器造访太阳系外围

  在新视野探测器于7月飞掠冥王星之后,它所拍摄的图像正在不断地传回地球,带来一个又一个的惊喜,例如,由氮构成的冰川和冥王星的分层大气。作为第一个到达冥王星系统的人造物体,新视野探测器所创下的纪录无疑是史诗般的。越来越多的数据和图像让科学家对冥王星和冥卫一表面特征有了全新的认识。然而,这个任务的最大馈赠也许是它重新点燃了冥王星在太阳系中地位的争论。

 所以对于太空探索来说,2015年是创造了多项新纪录的一年。

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