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太阳从生到死,只绕银河系中心转了40圈zt
送交者: sign 2010年02月02日17:47:18 于 [教育学术] 发送悄悄话

 

 

太阳与银河中心相距2.3万光年,太阳以每秒250公里的速度绕着银心转动,转一周需2.5亿年

 

从太阳诞生到目前有50亿年,50亿年中太阳因核聚变发出核能而消耗自身0.03%的质量(1克氢核聚变成氦核时要亏损0.0069克的质量。太阳每秒钟要损失大约400万吨的质量),再过50亿年,太阳再消耗掉本身质量的0.06%(此时氢全部变成氦,然后氦开始聚变成碳)。太阳就到了死期(太阳从生到死100亿年,只绕银河系中心转了40)

 

太阳系中最大的行星----木星,与太阳一样也是主要由氢元素构成的气态星球(原子数之比---90%的氢和10%的氦),太阳毁灭后,没有太阳制约的木星将凭着它太阳系老大的地位吸引周围的行星,同时也不断吸收周围的其它物质增加质量,达到形成恒星所需要的临界质量,然后继续吸收质量,质量越大内部压力越大,温度不断的升高。从而达到产生热核聚变的所需要的压力与温度,开始发光发热,成为一颗恒星(另一颗太阳),同时,继续绕着银河系的中心以每秒XXX公里的速度转动(因为太阳变成红巨星的时候,会改变整个太阳系绕银河系中心的速度)

 

当初不知中国人为何将这个氢元素星称为木星,按中国五行学说,木生火,50亿年之后,就这么巧,木星变成太阳,真的木生火了。

 

探测木星的人类飞行器是伽利略号木星探测器。19891018日,“伽利略”号木星探测器由“阿特兰蒂斯”号航天飞机送入轨道。“伽利略”号木星探测器总重为2378千克,正常情况下以3.15转/分自旋稳定。装有很多精密的探测仪器,主要包括:

CCD摄像机,发回的照片清晰度比“旅行者”探测器的高201000倍,可分辨出木星卫星表面3O50范围的细节;

近红外绘图分光计,可探测出氮、磷化氢、水、甲烷、锗等组分;

紫外分光计能探测出氮、氢和氧等;

光子偏振、辐射计,可以测量偏振光和光强度;

还有磁强计、高能粒子检测仪、等离子体检测仪、等离子体波分系统(测量电场和磁场变化)、尘埃粒子检测仪和重离子计数器等,可用于对木星磁层等的研究。

 

 “伽利略”号探测器在美国东部时间2003921日纵身“跳”入木星大气层,以一种近乎自杀的方式使自己焚毁,为长达14年的太空之旅画上了句号。

  “快点走啊,‘伽利略’号!”在地面控制人员的遥控下,重达2.5吨的探测器逐渐向木星靠近,然后飞入木星黑暗的背面。当天下午快4点的时候,“伽利略”号与地球的通信联系中断,几分钟后坠入木星大气层。

  “伽利略”号的坠落速度据估计达到约每秒48公里。按照这一速度,从美国西海岸的洛杉矶到东部的纽约只需82秒。它与木星大气剧烈摩擦产生的高温基本将探测器焚毁殆尽。

  数百名科学家、工程技术人员和他们的家属,聚集在帕萨德纳的美国宇航局喷气推进实验室,遥送“伽利略”号走完最后一段路程。不少人已经在这个项目中工作数十年,探测器的陨落让他们颇为伤感。一位名叫洛佩斯的科学家说:“对一位老朋友说再见,真有点难过。”坠落过程开始后,最后一任项目主管亚历山大女士的眼睛也一度变得湿润。

“伽利略”号虽然是一台无生命的机器,但它从孕育到坠毁过程中经历的种种辉煌和挫折,让科学家们难以割舍。

 

受到“伽利略号”成功的鼓舞,美国和欧洲进一步合作,又研制了一个飞向土星的太空探测器,并且为了纪念卡西尼当年发现土星光环的环缝,就把这颗太空探测器取名为“卡西尼号”。 参加“卡西尼号”土星探测计划的国家一共有17个,它是人类进入空间时代以来最激动人心的大型国际合作课题之一。“卡西尼号”直径3米,高7米,重6.4吨,携带了27种最先进的科学仪器设备。“卡西尼号”还携带了一个专门用于探测土星最大卫星土卫六的探测器,取名为“惠更斯号”。

 

  “卡西尼号”在北京时间199710151643分发射升空。如果仅仅依靠火箭的推力直接飞向土星,并要求它像现在这样在7年之内飞到土星,那么使用的燃料决不能少于70吨。然而,人类至今还不能制造可以携带这么多燃料的火箭。因此,“卡西尼号”采用了与“伽利略号”类似的办法,借用行星的引力来加快速度。

  “卡西尼号”发射后,首先于19984月在距金星284千米处飞掠,利用金星引力获得加速。之后,它绕太阳一圈,于19996月再次在距金星600千米处飞掠,获得金星引力的第二次加速。同年8月,“卡西尼号”在距地球1171千米处飞掠,被地球引力再次加速。

  “卡西尼号”第二次离开地球后,才飞往太阳系的外层。200012月,它在距木星约1000万千米处飞掠,获得了木星引力的加速。这时,它的速度超过了每秒30千米。然后,它才向目的地土星飞去。

土星离开地球的距离,最近时不到13亿千米,最远时也不超过16亿千米,然而“卡西尼号”由于采用了上述迂回的飞行路线,飞往土星的行程长达35亿千米。不过,磨刀不误砍柴功,飞行的时间并没有因此增加,而燃料却大大节省了。

 

“卡西尼号”从20041月起,就开始拍摄土星家族全面、完整的照片和电影。“卡西尼号”携带的照相机,比哈勃太空望远镜上的同类照相机性能更好。

 

卡西尼号携带的探测仪器有:

等离子体分光计(CAPS) :用于探测土星的电离层和磁场。

  宇宙尘埃分析仪(CDA) :用于探测土星附近的宇宙尘埃。

  复合红外分光计(CIRS) :用于测量被测物体的温度和成分。

  离子和中性粒子质谱仪(INMS) :用于探测土星附近的离子和中性粒子。

  成像科学子系统(ISS) :用于拍摄照片。

  双重技术磁场强度计(MAG)

  磁场成像仪(MIMI)

  无线电探测和测距仪(RADAR)

  无线电波和等离子体波科学仪器(RPWS)

  无线电科学子系统(RSS)

  紫外成像摄谱仪(UVIS)

可见光和红外线测绘分光计(VIMS)

 

卡西尼号携带的"惠更斯"号探测器, 在充满液态甲烷的土卫六上登陆. "惠更斯"在土卫六工作24小时, 重点探测土卫六上可能存在的生命迹象. 土卫六是科学家认为的太阳系除地球外最有可能存在生命的星球. 它是土星最大的"月亮" ,叫作泰坦。

 

 

20041225,“惠更斯”号脱离卡西尼号,飞向土卫六。“惠更斯”号重319公斤,外形像一个贝壳,前部有一个防热盾,配备有三个降落伞,以用于降落过程。在距离土卫六表面1200公里时,“惠更斯号”将以22万公里/时的速度冲向土卫六表面。在距土卫六地表面190公里处,探测器和防热盾分离。在距表面170公里处,探测器减速到每小时1400公里。此后,“惠更斯”号分别打开了三个降落伞。在距离土卫六表面几百米处,它会打开探照灯,照亮土卫六地表物体。

 

在探测器发射很长之后,有几个参与的工程师发现卡西尼号上的通讯部件存在一个严重的设计缺陷,这个缺陷可能导致所有来自惠更斯号的信息数据完全丢失。原因是:当惠更斯号降落在土卫六上时,将会相对卡西尼号产生加速度,由此它的讯号将发生多普勒效应。多普勒效应不仅改变了载波频率,它也改变了有效负荷位的速率,这些信息以8192位每秒的周相移动速率发报,有一个模块的编程不能够正确接收。为了解决问题卡西尼-惠更斯号的轨道必须进行调整.所以惠更斯号分离日期推迟了一个月(200411月推迟到200412),调整的目的是让进入土卫六降落的路径可以相对于卡西尼号运动方向垂直,这样就大大减小了多普勒效应

 

两个星期前(2010119日),有消息传来,“卡西尼”探测器最新观测数据显示,土卫二表面出现周期性的冰层融化的热气泡,并且土卫二的表面冰壳被搅动。美国加利福尼亚州立大学圣塔克鲁兹分校行星科学家Francis Nimmo)说:“卡西尼探测器现观测到处于打饱嗝状态的土卫二,目前所观测到的土卫二表面骚动时期十分罕见,很可能这颗卫星正处于一个特殊的地质纪元。”

 

大约在4年前,卡西尼探测器合成红外光谱仪器探测到土卫二南极区域流动的热量至少达到10亿瓦特,这相当于最少12个发电站供给的能量。尽管土卫二的质量比地球小,但其地热资源是地球地热区域产生地热资源平均值的3倍。之后卡西尼探测器的离子和中子质量光谱仪器通过排除氩气发现了这些地热资源区域,这些地热资源区域显示出了岩石放射衰减性。

 

  科学家通过计算机模拟显示土卫二不可能持续一定比率产生出热量和气体,来自土星牵引作用力的潮汐运动,无法解释如此多能量的释放。

 

同时,科学家发现土卫二不同区域表面地质年代具有很大的差异性,北半球的陨坑历史可追溯至42亿年前,靠近赤道的“Sarandib Planitia”区域的历史可追溯至0.17亿-37亿年前,而南半球的历史却不足1亿年,甚至部分区域仅形成于50万年前。

 

 

 

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