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太陽從生到死,只繞銀河系中心轉了40圈zt
送交者: sign 2010年02月02日17:47:18 於 [教育學術] 發送悄悄話

 

 

太陽與銀河中心相距2.3萬光年,太陽以每秒250公里的速度繞着銀心轉動,轉一周需2.5億年

 

從太陽誕生到目前有50億年,50億年中太陽因核聚變發出核能而消耗自身0.03%的質量(1克氫核聚變成氦核時要虧損0.0069克的質量。太陽每秒鐘要損失大約400萬噸的質量),再過50億年,太陽再消耗掉本身質量的0.06%(此時氫全部變成氦,然後氦開始聚變成碳)。太陽就到了死期(太陽從生到死100億年,只繞銀河系中心轉了40)

 

太陽系中最大的行星----木星,與太陽一樣也是主要由氫元素構成的氣態星球(原子數之比---90%的氫和10%的氦),太陽毀滅後,沒有太陽制約的木星將憑着它太陽系老大的地位吸引周圍的行星,同時也不斷吸收周圍的其它物質增加質量,達到形成恆星所需要的臨界質量,然後繼續吸收質量,質量越大內部壓力越大,溫度不斷的升高。從而達到產生熱核聚變的所需要的壓力與溫度,開始發光發熱,成為一顆恆星(另一顆太陽),同時,繼續繞着銀河系的中心以每秒XXX公里的速度轉動(因為太陽變成紅巨星的時候,會改變整個太陽系繞銀河系中心的速度)

 

當初不知中國人為何將這個氫元素星稱為木星,按中國五行學說,木生火,50億年之後,就這麼巧,木星變成太陽,真的木生火了。

 

探測木星的人類飛行器是伽利略號木星探測器。19891018日,“伽利略”號木星探測器由“阿特蘭蒂斯”號航天飛機送入軌道。“伽利略”號木星探測器總重為2378千克,正常情況下以3.15轉/分自旋穩定。裝有很多精密的探測儀器,主要包括:

CCD攝像機,發回的照片清晰度比“旅行者”探測器的高201000倍,可分辨出木星衛星表面3O50範圍的細節;

近紅外繪圖分光計,可探測出氮、磷化氫、水、甲烷、鍺等組分;

紫外分光計能探測出氮、氫和氧等;

光子偏振、輻射計,可以測量偏振光和光強度;

還有磁強計、高能粒子檢測儀、等離子體檢測儀、等離子體波分系統(測量電場和磁場變化)、塵埃粒子檢測儀和重離子計數器等,可用於對木星磁層等的研究。

 

 “伽利略”號探測器在美國東部時間2003921日縱身“跳”入木星大氣層,以一種近乎自殺的方式使自己焚毀,為長達14年的太空之旅畫上了句號。

  “快點走啊,‘伽利略’號!”在地面控制人員的遙控下,重達2.5噸的探測器逐漸向木星靠近,然後飛入木星黑暗的背面。當天下午快4點的時候,“伽利略”號與地球的通信聯繫中斷,幾分鐘後墜入木星大氣層。

  “伽利略”號的墜落速度據估計達到約每秒48公里。按照這一速度,從美國西海岸的洛杉磯到東部的紐約只需82秒。它與木星大氣劇烈摩擦產生的高溫基本將探測器焚毀殆盡。

  數百名科學家、工程技術人員和他們的家屬,聚集在帕薩德納的美國宇航局噴氣推進實驗室,遙送“伽利略”號走完最後一段路程。不少人已經在這個項目中工作數十年,探測器的隕落讓他們頗為傷感。一位名叫洛佩斯的科學家說:“對一位老朋友說再見,真有點難過。”墜落過程開始後,最後一任項目主管亞歷山大女士的眼睛也一度變得濕潤。

“伽利略”號雖然是一台無生命的機器,但它從孕育到墜毀過程中經歷的種種輝煌和挫折,讓科學家們難以割捨。

 

受到“伽利略號”成功的鼓舞,美國和歐洲進一步合作,又研製了一個飛向土星的太空探測器,並且為了紀念卡西尼當年發現土星光環的環縫,就把這顆太空探測器取名為“卡西尼號”。 參加“卡西尼號”土星探測計劃的國家一共有17個,它是人類進入空間時代以來最激動人心的大型國際合作課題之一。“卡西尼號”直徑3米,高7米,重6.4噸,攜帶了27種最先進的科學儀器設備。“卡西尼號”還攜帶了一個專門用於探測土星最大衛星土衛六的探測器,取名為“惠更斯號”。

 

  “卡西尼號”在北京時間199710151643分發射升空。如果僅僅依靠火箭的推力直接飛向土星,並要求它像現在這樣在7年之內飛到土星,那麼使用的燃料決不能少於70噸。然而,人類至今還不能製造可以攜帶這麼多燃料的火箭。因此,“卡西尼號”採用了與“伽利略號”類似的辦法,借用行星的引力來加快速度。

  “卡西尼號”發射後,首先於19984月在距金星284千米處飛掠,利用金星引力獲得加速。之後,它繞太陽一圈,於19996月再次在距金星600千米處飛掠,獲得金星引力的第二次加速。同年8月,“卡西尼號”在距地球1171千米處飛掠,被地球引力再次加速。

  “卡西尼號”第二次離開地球後,才飛往太陽系的外層。200012月,它在距木星約1000萬千米處飛掠,獲得了木星引力的加速。這時,它的速度超過了每秒30千米。然後,它才向目的地土星飛去。

土星離開地球的距離,最近時不到13億千米,最遠時也不超過16億千米,然而“卡西尼號”由於採用了上述迂迴的飛行路線,飛往土星的行程長達35億千米。不過,磨刀不誤砍柴功,飛行的時間並沒有因此增加,而燃料卻大大節省了。

 

“卡西尼號”從20041月起,就開始拍攝土星家族全面、完整的照片和電影。“卡西尼號”攜帶的照相機,比哈勃太空望遠鏡上的同類照相機性能更好。

 

卡西尼號攜帶的探測儀器有:

等離子體分光計(CAPS) :用於探測土星的電離層和磁場。

  宇宙塵埃分析儀(CDA) :用於探測土星附近的宇宙塵埃。

  複合紅外分光計(CIRS) :用於測量被測物體的溫度和成分。

  離子和中性粒子質譜儀(INMS) :用於探測土星附近的離子和中性粒子。

  成像科學子系統(ISS) :用於拍攝照片。

  雙重技術磁場強度計(MAG)

  磁場成像儀(MIMI)

  無線電探測和測距儀(RADAR)

  無線電波和等離子體波科學儀器(RPWS)

  無線電科學子系統(RSS)

  紫外成像攝譜儀(UVIS)

可見光和紅外線測繪分光計(VIMS)

 

卡西尼號攜帶的"惠更斯"號探測器, 在充滿液態甲烷的土衛六上登陸. "惠更斯"在土衛六工作24小時, 重點探測土衛六上可能存在的生命跡象. 土衛六是科學家認為的太陽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”號脫離卡西尼號,飛向土衛六。“惠更斯”號重319公斤,外形像一個貝殼,前部有一個防熱盾,配備有三個降落傘,以用於降落過程。在距離土衛六表面1200公里時,“惠更斯號”將以22萬公里/時的速度沖向土衛六表面。在距土衛六地表面190公里處,探測器和防熱盾分離。在距表面170公里處,探測器減速到每小時1400公里。此後,“惠更斯”號分別打開了三個降落傘。在距離土衛六表面幾百米處,它會打開探照燈,照亮土衛六地表物體。

 

在探測器發射很長之後,有幾個參與的工程師發現卡西尼號上的通訊部件存在一個嚴重的設計缺陷,這個缺陷可能導致所有來自惠更斯號的信息數據完全丟失。原因是:當惠更斯號降落在土衛六上時,將會相對卡西尼號產生加速度,由此它的訊號將發生多普勒效應。多普勒效應不僅改變了載波頻率,它也改變了有效負荷位的速率,這些信息以8192位每秒的周相移動速率發報,有一個模塊的編程不能夠正確接收。為了解決問題卡西尼-惠更斯號的軌道必須進行調整.所以惠更斯號分離日期推遲了一個月(200411月推遲到200412),調整的目的是讓進入土衛六降落的路徑可以相對於卡西尼號運動方向垂直,這樣就大大減小了多普勒效應

 

兩個星期前(2010119日),有消息傳來,“卡西尼”探測器最新觀測數據顯示,土衛二表面出現周期性的冰層融化的熱氣泡,並且土衛二的表面冰殼被攪動。美國加利福尼亞州立大學聖塔克魯茲分校行星科學家Francis Nimmo)說:“卡西尼探測器現觀測到處於打飽嗝狀態的土衛二,目前所觀測到的土衛二表面騷動時期十分罕見,很可能這顆衛星正處於一個特殊的地質紀元。”

 

大約在4年前,卡西尼探測器合成紅外光譜儀器探測到土衛二南極區域流動的熱量至少達到10億瓦特,這相當於最少12個發電站供給的能量。儘管土衛二的質量比地球小,但其地熱資源是地球地熱區域產生地熱資源平均值的3倍。之後卡西尼探測器的離子和中子質量光譜儀器通過排除氬氣發現了這些地熱資源區域,這些地熱資源區域顯示出了岩石放射衰減性。

 

  科學家通過計算機模擬顯示土衛二不可能持續一定比率產生出熱量和氣體,來自土星牽引作用力的潮汐運動,無法解釋如此多能量的釋放。

 

同時,科學家發現土衛二不同區域表面地質年代具有很大的差異性,北半球的隕坑歷史可追溯至42億年前,靠近赤道的“Sarandib Planitia”區域的歷史可追溯至0.17-37億年前,而南半球的歷史卻不足1億年,甚至部分區域僅形成於50萬年前。

 

 

 

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