未来10年行星科学的研究重点,天王星首屈一指!它有何迷人之处?

2024-05-13 21:35

1. 未来10年行星科学的研究重点,天王星首屈一指!它有何迷人之处?

太阳系各大天体的位置、形态以及主要特点都“五花八门”,对它们开展探测的难度也不尽相同,所以为了更好地在太阳系内开展天文探测、从而为深入揭示太阳系的形成演化规律、寻找地外生命存在线索,非常有必要依据现有科学技术发展水平,来对探测活动开展评估。
     
 
  
  
 所以,作为从某种意义上说,主导着全球行星探测任务的美国宇航局,自然在这方面不甘人后,每隔10年,都会组织一些科学家,有针对性地对行星探测活动进行评估活动,从而确定未来一段时间,应该把哪些探测活动放到最关键和最紧迫的位置上来。从2019年开始,已经进入新一轮评估阶段,在美国相关研究机构的参与下,开展了行星探测的最新十年调查,并公开了调查和评估报告。
     
 
  
  
 在评估过程中,科学家们收到了来自世界各国科学家和研究机构提供的500多份材料,生成的最终报告达到了780页之多。目前,正在进行对这份报告的深入审查,不过一些初步的意见已经比较明确。
  
 作为主导方,这份报告中优先考虑的肯定是美国NASA的建议项目。从目前来看,美国NASA目前正在致力开展的旗舰项目有两项,一个是登陆火星计划,另一个是欧罗巴快船任务,这两项任务是上一次10年调查评估确认的项目。其中,登陆火星计划已经于2021年实施,而欧罗巴快船任务由于经费和技术的原因,将安排在2024年才开始发射,两个项目的投资分别为27亿和42亿美元。
     
 
  
  
 在此次新一轮评估中,重点对6个潜在的项目进行了重点评估,主要包括了重启月球登陆、水星着陆探测器发射、从火星取样返回、 探索 海王星及其卫星、探测天王星、从太阳系矮行星谷神星上采样返回等。可以看出,未来10年美国对太阳系行星的探测,涵盖了距离太阳最近的水星、一直到距离太阳最远的行星海王星,如果这些都能顺利实施,那么不能不说覆盖范围之广、愿景之美好、规模之宏大。
     
 
  
  
 而在6个旗舰项目中,评审专家们认为,应该确定一个最为首要的任务,那就是研制并实施一颗前往天王星的探测器,对天王星开展全方位的探测。之所以这么定位,原因之一就是上一次对天王星的探测,距离现在已经近40年了,即1986年旅行者2号飞掠天王星。
  
 根据计划,探测天王星的任务将于2031年或者2032年开始实施,经过长达13年的时间从地球抵达天王星轨道,然后围绕天王星运行几年的时间,对天王星的大气层、卫星、星环以及内部结构开展系列探测,总共需要花费大约40亿美元。
     
 
  
  
 排在这项目任务之后的第二个旗舰项目,评审专家认为应该是对土星卫星-土卫二发射的Orbilander探测器,它的目标是在土卫二的轨道上保留一个轨道探测器,运行1.5年左右,同时会释放一个土卫二的表面着陆探测器,在土卫二表面工作两年左右的时间,分析卫星表面冰冷物质的组成。该计划的总投资,估计将达到50亿美元。
     
 
  
  
 这两个项目的花费都是高昂的,主要在于飞行的距离都非常远,探测器包括各种荷载的制造成本相当高,难度自然可想而知。考虑到美国此前太空探测的一些计划,往往都会受到经费的制约而出现延期问题,所以评审专家认为,假如在未来10年内,美国NASA在太空 探索 方面的总预算不充裕,那么探测天王星的项目要尽量保留。
  
 为什么评审专家对天王星这么青睐有加呢?除了刚才提到的已经40年没有人类的探测器造访它之外,还有更重要的原因,那就是要从科学家们开展太阳系行星探测的重要目的来分析。
  
 第一个目的,是揭示起源问题,也就是说太阳系和系内的行星是如何形成的?像我们太阳系这样的恒星系统,在宇宙中是常见的还是稀有的?从目前看,我们对太阳系的远日行星探测频次还远远不够,对包括天王星在内的远日行星形成、演化规律还认知不足。
     
 
  
  
 第二个目的,是揭示演化问题,也就是说太阳系内的各个行星,是如何从它们的原始状态,发展演变成现在的模样的?从目前来看,天王星的运行规律,与其他行星,有一个特征是截然不同的,那就是它的自转轴与绕日轨道面之间的夹角仅有7.8度,可以说天王星是在“躺”着自转的,这一点是最让科学家们感到有兴趣的地方。
     
 
  
  
 第三个目的,是揭示生命和可居住性问题,也就是说是什么因素和条件,导致了可居住环境和地球上生命的出现?在太阳系内部会不会有其他地方也具备生命形成的条件?是不是已经形成了?
  
 虽然天王星是一颗气态的冰巨星,但是它拥有多达27颗卫星,在以往的探测和研究中,认为其中的5颗最大卫星—天卫一、天卫二、天卫三、天卫四、天卫五,在岩层的下面,可能隐藏着大量的液态水资源。有了液态水,就有了生命诞生的基本条件,因此对天王星及其卫星进行深入探测,进一步验证它们的内部结构和组成,将非常有利于拓展人类对生命及其形成条件的认知。
     
 
  
  
 基于以上原因,科学家们在未来10年内的行星探测首要目标,放在了天王星上。这颗我们用肉眼很难直接看到的冰巨星,或许在不久的将来,就会以崭新的姿态、全新的面貌呈现在我们面前。

未来10年行星科学的研究重点,天王星首屈一指!它有何迷人之处?

2. 第七大行星天王星,科学家是怎么发现它的?

银河系最古老的行星是M4星团中的bai一颗行星。这颗气状行星大小与木星相当,质量相当于木星的2.5倍,处于代号为“M4”的球状星团核心区域附近。该星团包含的恒星数量在10万颗以上,位于距地球约5600光年的天蝎星座。

2003年7月11日,美国航空航天局的哈勃太空望远镜发现了银河系内人类已知的最古老的行星。该大型气态行星在130亿年前形成,围绕着一颗氦白矮星和毫秒脉动星B1620-26旋转。球状星团M4距离地球47光年,是离地球最近的球状星团,有超过100100颗恒星。M4缺乏形成行星所需的重力元素,因此科学家们认为该气态行星可能在宇宙早期就已存在。

这颗气状行星大小与木星相当,质量相当于木星的2.5倍,处于代号为“M4”的球状星团核心区域附近。该星团包含的恒星数量在10万颗以上,位于距地球约5600光年的天蝎星座。新发现的行星围绕由一颗脉冲星和一颗白矮星组成的双星系统运转。天文学家们早在1988年就观测到该系统中的脉冲星,随后又很快发现了其中的白矮星,并推断出还有第三个天体围绕它们运动。但这个天体究竟是一颗行星,还是褐矮星或低质量恒星,天文学界在过去10多年中一直存在争论。

这个天体质量仅为木星的2.5倍,用恒星或褐矮星的标准来衡量都显得太小,只能是一颗行星。这颗行星约在距今127亿年前、也就是导致宇宙诞生的“大爆炸”后约10亿年形成,它起初在“M4”星团边缘围绕一颗类似太阳的年轻恒星运转,随后二者一起落入恒星密集的星团核心区域,并被一颗中子星及其伴星俘获,形成一个混合系统。  

3. 太阳系中最奇妙的行星:天王星


太阳系中最奇妙的行星:天王星

4. 太阳系中最奇妙最神秘的行星——天王星


5. 为何天王星是一个不具有有趣特征的行星?

为何天王星是唯一个不具有有趣特征的行星?这是我第三次尝试回答这个问题,所以我必须把我曾计算的数学排除在外,你只需信任我。记得金星增减800英里等于地球的尺寸对吗?
金星撞击天王星,1:2 比率。它们现在都在轨道逆行。金星驱逐了天王星的大部分卫星,它们也都被其他气态巨行星木星,土星和海王星捕捉。这些都被叫做不规则逆行卫星!能量传递比率1:2!

天王星原本碰撞前我计算的倾斜度是16°,金星由于被撞击得完全翻转了180°所以保持不变。 177° 到现在变为3°,过去不等于180°。 3° 与177° 互补。它依旧是3°因为它翻转了180° 。
我刚进入半个职位角色所以我不会漏掉这部分。
所以为了回答你的问题,天王星是一颗有着小型风暴云,条纹以及壮观环带的美丽的蓝绿色球体!这是太阳系的首次撞击及运行!
我猜目前的理论是一颗巨大的冰球或者类似的东西撞击了金星和天王星,证据就像电影《疯狂圣诞假期》(Christmas vacation)中的冰柱一样融化了,当来自《宋飞正传》(Seinfeld)的 Elaine回家,她会发现立体音响系统完全损坏了只留下了一滩水!
你可能想的是这张图片:

这张图片由旅行者号可见光波段于上世纪90年代当它飞过这颗行星的时候拍摄。如果只是看这张图片,我同意你的观点:这上面确实没有明显的特征,看起来是一个巨大单调的蓝色球。那么,为什么它看起来如此无趣呢?首先,太阳系最冷且稳定的大气的图片可能就是这样的,天王星的温度低至42开尔文。这样的温度使它没有足够的能量产生类似风暴的事件。然而,可见光只是我们观看行星时很窄的一个波段;用红外波段对天王星成像时,图片中则会呈现它的表面、卫星,还有一种由冰组成的巨大的环。

这张图片由哈勃望远镜NICMOS相机拍摄于1998年。

为何天王星是一个不具有有趣特征的行星?

6. 由天王星的怪异而发现的行星是什么星?

天王星被发现后,人们对天王星绕太阳运行的轨道总有点儿困惑不解。其他行星都循规蹈矩,在自己的轨道上从不越雷池半步,而天王星的实际位置常与人们计算的位置不一致。经过仔细核对观测记录,反复计算校验,一切都无懈可击,这使有些人对牛顿的万有引力定律产生了怀疑,是否在这儿出现了例外?不过,更多的天文学家却在推测,可能在天王星外面还有一个前所未知的“兄弟”在“引诱”它。就像你手中拿着罗盘,而指针突然指向不该指的方向,你就应该想到,在哪儿可能有一块磁铁。你还可以顺藤摸瓜,把这块影响它的磁铁找出来。如果天王星确实受未知行星的吸引,为何不从天王星偏离方向和偏离的大小来找出这颗更远的行星呢?可是事情太复杂了,涉及的未知因素实在太多,谁也不知道用什么方法去实现。所以在很长一段时间内,找寻新行星一直只是说说而已。
人们对海王星所有的信息都来自于宇宙飞船旅行者2号于1989年8月25日对海王星的短暂会面。海王星的组成成分与天王星的很相似:各种各样的“冰”和含有15%的氢和少量氦的岩石。海王星的蓝色也是大气中甲烷吸收了日光中的红光造成的。作为典型的气体行星,海王星上呼啸着按带状分布的大风暴或旋风,海王星上的风暴是太阳系中最快的,时速达到2000米/小时。和土星、木星一样,海王星内部有热源,它辐射出的能量是它吸收的太阳能的两倍多。
海王星

7. 在太阳系中,与其他行星相比, 。其他七大行星都是站着自转和公转,只有天王星

据说很久以前,天王星被另一个天体撞倒了,所以就变成了这种躺着运行的样子的说法是假的。

天王星(Uranus)是太阳系由内向外的第七颗行星,其体积在太阳系中排名第三(比海王星大),质量排名第四(小于海王星)。
天王星大气的主要成分是氢和氦,还包含较高比例的由水、氨、甲烷等结成的“冰”,与可以探测到的碳氢化合物。天王星是太阳系内大气层最冷的行星,最低温度只有49K(−224℃)。其外部的大气层具有复杂的云层结构,水在最低的云层内,而甲烷组成最高处的云层。 相比较而言,天王星的内部则是由冰和岩石所构成。
它的英文名称Uranus来自古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯(Οὐρανός),是克洛诺斯的父亲,宙斯的祖父。
与在古代就为人们所知的五颗行星(水星、金星、火星、木星、土星)相比,天王星的亮度也是肉眼可见的,但由于较为黯淡以及缓慢的绕行速度并且由于当时尚无望远镜以及望远镜诞生初期观察到其绕行缓慢而未被古代的观测者认定为一颗行星。直到1781年3月13日,威廉·赫歇耳爵士宣布他发现了天王星,首度扩展了太阳系已知的界限,这也是第一颗使用望远镜发现的行星。
天王星和海王星的内部和大气构成和更巨大的气体巨星木星土星不同。同样的,天文学家设立了不同的冰巨星分类来安置它们。

在太阳系中,与其他行星相比,     。其他七大行星都是站着自转和公转,只有天王星

8. 天王星是从太阳系由内向外的第七颗行星,有很多卫星

天王星(Uranus)是太阳系由内向外的第七颗行星(18.37~20.08天文单位),其体积在太阳系中排名第三(比海王星大),质量排名第四(小于海王星),几乎横躺着围绕太阳公转。[1] 
天王星大气的主要成分是氢和氦,还包含较高比例的由水、氨、甲烷等结成的“冰”,与可以探测到的碳氢化合物。天王星是太阳系内大气层最冷的行星,最低温度只有49K(-224℃)。其外部的大气层具有复杂的云层结构,水在最低的云层内,而甲烷组成最高处的云层。 相比较而言,天王星的内部则是由冰和岩石所构成。
天王星的英文名称Uranus来自古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯(Οὐρανός),是克洛诺斯的父亲,宙斯的祖父。与在古代就为人们所知的五颗行星(水星、金星、火星、木星、土星)相比,天王星的亮度也是肉眼可见的,但由于亮度较暗、绕行速度缓慢并且由于当时望远镜观测能力不足,未被古代的观测者认定为一颗行星。直到1781年3月13日,威廉·赫歇耳爵士宣布他发现了天王星,首度扩展了太阳系已知的界限,这也是第一颗使用望远镜发现的行星。
已知天王星有27颗天然的卫星,这些卫星的名称都出自莎士比亚和蒲伯的歌剧中。五颗主要卫星的名称是米兰达、艾瑞尔、乌姆柏里厄尔、泰坦尼亚和欧贝隆。第一颗和第二颗(泰坦尼亚和欧贝隆)是威廉·赫歇耳在1787年3月13日发现的,另外两颗艾瑞尔和乌姆柏里厄尔是在1851年被威廉·拉索尔发现的。在1852年,威廉·赫歇耳的儿子约翰·赫歇耳才为这四颗卫星命名。到了1948年杰勒德P. 库普尔发现第五颗卫星米兰达。
天王星有一个暗淡的行星环系统,由直径约十米的黑暗粒状物组成。他是继土星环之后,在太阳系内发现的第二个环系统。已知天王星环有13个圆环,其中最明亮的是ε环(Epsilon),其他的环都非常黯淡。天王星的光环像木星的光环一样暗,但又像土星的光环那样有相当大的直径。天王星环被认为是相当年轻的,在圆环周围的空隙和不透明部分的区别,暗示她们不是与天王星同时形成的,环中的物质可能来自被高速撞击或潮汐力粉碎的卫星。而最外面的第5个环的成分大部分是直径为几米到几十米的冰块。除此之外,天王星可能还存在着大量的窄环,宽度仅有50米,单环的环反射率非常低。
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