[新聞] 冥王星衛星卡戎或有巨大地下海洋曾溫度適宜

看板sky作者tandem (天燈)時間10年前 (2014/06/18 13:39)推噓3(3推 0噓 1→)

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http://news.sina.com.tw/article/20140617/12690026.html (新浪網, 所以是大陸用語) 冥王星衛星卡戎或有巨大地下海洋曾溫度適宜天文學家以希臘神話中冥王船夫“卡戎”的名字，來命名冥王星的衛星。而日前，美國航空航天局(NASA)一項研究顯示，衛星“卡戎”可能存在錶面冰層且有巨大的裂縫—— 這意味著，“卡戎”或擁有一個巨大的、曾經溫度適宜的地下海洋，即是說其曾以液態水的形式存在。這一發現激起了科學家們在此尋找地外生命的熱情，但在“新地平線”探測器到達之前，謎底還需“冰封”海底。　　冥王星是一個極其遙遠的世界。而“卡戎”本是冥王星的冥衛一，這一名字在希臘神話中是冥王哈迪斯的船夫，職責是將死者擺渡過冥河。衛星“卡戎”距離冥王星有19640 公裡，但二者體積相差並不懸殊，且它們始終保持同一面朝向對方。在2006年，冥王星由於體積和質量原因被悲慘“降級”後，冥王星和“卡戎”都被定義為矮行星。一直有天文學家認為，它們應是平等的伴星關係。　　據英國《每日郵報》線上版6月16日(北京時間)消息稱，NASA天文學家依據錶面冰層的厚度，建模預測了“卡戎”錶面不同的斷裂模式、其內部結構、變形以及軌道演化。通過對這顆冰凍衛星錶面裂縫的分析，研究人員認為“卡戎”可能藏匿了一個曾經溫暖的海洋。鑒於液態水是已知生命形式的必要成分，這對整個冥王星系統來說都是一個希望。但生命也需要一個可用能源，還需要大量諸如碳、氮、磷等元素，這片海洋是否有這些附加成分從而具備了支持生命的條件，還要等已出發的“新地平線”探測器抵達後才能下結論。NASA戈達德太空飛行中心阿莉莎·羅登亦表示，在把各種預測與“新地平線”探測器的實際觀測數據作比較後，他們將得出更好更確切的結果。　　“新地平線”探測器已於2006年1月發射升空，預計將最早於2015年7月到達冥王星。它要先去探索冥王星，隨後就將觀測衛星“卡戎”。在這兩項工作之後，“新地平線”將繼續前往進入冥王星外的柯伊伯帶，將自己丟棄在茫茫太空之中。 ------ 補一下網路天文館的 http://tamweb.tam.gov.tw/v3/TW/content.asp?mtype=c2&idx=1260 或許從冥衛一裂隙可獲知其地底是否曾一度擁有海洋　　如果冥王星最大的衛星—冥衛一（Charon）的冰質表面有裂隙，那透過這些裂縫，或許可呈現出這顆衛星的內部是否曾經夠溫暖，暖到足以讓冥衛一地底維持液態海洋的存在。冥王星是太陽系矮行星之一，和太陽的距離比地球遠29倍多，如此遙遠的距離，能接收到的太陽輻射量稀少，所以它的表面溫度低達攝氏零下229度；如此酷寒之境，其表面不可能存有液態水，已知的5顆冥王星衛星亦同。距離遙遠，再加上冥王星本身就很小，以目前地球上已有的觀測設備，還無法清楚的觀測到冥王星及其衛星的細節，只能等待2015年新視界號（New Horizon）太空船近距離飛掠冥王星和及其衛星時，才能窺見冥王星的秘密。　　根據現階段的實際觀測資料，冥衛一繞冥王星公轉的軌道穩定且幾近圓形，更好玩的是，冥王星與冥衛一目前處在所謂的「潮汐鎖定」狀態，兩者互繞過程中，始終都以同一面面對彼此。不過美國航太總署（NASA）哥達德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）Alyssa Rhoden等人利用電腦模擬冥衛一，結果發現冥衛一表面隨著冰殼厚度、冥衛一的內部結構以及冥衛一能變形扭曲的程度不同，會出現不同的裂隙型態。未來可將這些模擬結果與新視界號太空船實際觀測結果予以比較，便可判斷冥衛一以前是否因為高偏心率之故而曾有過地下海洋。太陽系中有些氣體巨行星的衛星，如木衛二（歐羅巴， Europa）和土衛二（Enceladus）等表面破裂形成許多縫隙的冰衛星，幾乎已經證實它們都擁有地下海洋。當木衛二和土衛二繞著木星和土星公轉時，受到各自母行星和鄰近衛星的重力拉扯，讓它們的軌道不但無法保持圓形，而且軌道偏心率還非常高，換言之，它們的軌道非常橢圓。如此一來，這些衛星因在不同軌道位置所感受到的重力潮汐作用強度不同，衛星表面和內部也會隨之受到不同程度的擠壓摩擦，並因此產生熱能。這種潮汐加熱（tidal heating）作用可讓衛星內部保持溫暖，延長木衛二和土衛二地下海洋存在的時間。同理，模擬結果顯示冥衛一的軌道偏心率曾經非常高，所以應該也會有潮汐加熱作用，造成內部擠壓摩擦與表面裂隙等現象。　　冥衛一的質量約為冥王星的1/8，這個比例比其他衛星/母行星的質量比大很多，實際上，它們是太陽系中「衛星/母行星」質量比最大的，有天文學家一度倡議應該將它們視為「雙行星」。一般認為冥王星曾遭受嚴重撞擊，撞擊碎片後來形成了冥衛一和其他小衛星，所以冥衛一原始誕生的地方和冥王星的距離必定比現在還近得多。如此一來，冥王星和冥衛一的重力對彼此都有很強的潮汐作用，使它們的表面向彼此凸起，使它們內部產生摩擦力；同時因為這個摩擦力的產生，使冥王星和冥衛一的潮汐作用發生位置，稍微落後於它們的軌道位置。這個落後的狀況對冥王星而言就像個致動或煞車器一樣，可讓冥王星的自轉變慢，而因角動量守衡之故，冥衛一反倒因此而自轉加速，並逐漸遠離冥王星。地球和月球之間也一直都在發生同樣的現象。　　Rhoden表示：冥衛一的軌道演化情形，特別是它的軌道從近圓形變成高偏率橢圓的階段，可能因潮汐變形而得以產生足夠的熱，讓冥衛一地底的液態海洋能維持一段時間；不過因為目前冥衛一的軌道趨近穩定的圓形，所以即使曾經有地下海洋，現在也早已凍結成冰。利用含有海洋在內的冥衛一內部結構理論模型所得結果，這些天文學家發現只要冥衛一公轉軌道偏心率小於0.01的話，就能在冥衛一表面產生如木衛二表面所見的那些裂隙結構。而既然這麼容易就能產生表面裂隙，那麼當太空船飛抵冥衛一附近，並發現其表面如果沒有任何裂隙，那麼天文學家就可以得出冥衛一公轉軌道偏心率的上限，以及其內部究竟可達多溫暖的程度。這些研究讓天文學家們能事先準備好，當新視界號太空船抵達冥王星系統附近時，他們應該要觀察的現象與細節是什麼，或是從觀察到的現象中可以學到什麼。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 203.69.67.252 ※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/sky/M.1403069963.A.CAF.html

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jarry1007

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chienjr

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PrinceBamboo

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