范文一:地球到太阳的距离
referee 发布于: 2011-01-24 22:26
太阳到地球的距离,1976年国际天文学联合会把它确定为 149597870千米,并作为衡量距离的一个天文单位(astronomical unit)。
怎么测量的呢?1716年哈雷(一颗大彗星就是用这个人的名字命名的哦)就提出利用不同地点观测金星凌日来测量日地距离的方法。金星凌日以两次凌日为一组,间隔8年,但是两组之间的间隔却有100多年。对于8年的金星周期,我国天文学家(好吧,是占卜师,其实不是天文学家啦)早在二千二百多年前就发现了。西汉的《五星占》写道:“五出,为日八岁,而复与营室晨出东方。”这是说金星的五个会合周期恰好等到于八年,即金星在八年前与八年后会在相同的时间里出现在相同的星座。
哈雷本人没赶上这个时候。1761的金星凌日观测数据由于多种原因不精确。8年后的1769 年,天文学家在库克船长(发现澳洲的那个家伙)的帮助下,得到了精确的观测资料。值得一提的是,当时英法两国正在交战,但为了完成这项历史性的科学探测任务,法国政府特别下令海军不得攻击库克船长,还必须保护其航行安全。再经过了1874年和1882两次观测,终于确定了地球到太阳的距离。清浙江《石门县志》记载:“清穆宗同治十叁年十一月朔,日中有黑子”。时间相当于1874年12月9日,恰巧就是金星凌日发生的时间。
怎么通过金星凌日来测量地球到太阳的距离呢?用的就是视差法。不懂视差法的同学请拿一手指放在眼前,闭上一只眼睛看手指和背景的位置,再换另一只眼睛。所以必须是用金星而不是水星。水星太小太靠近太阳,视差非常小。至于月亮的话,月亮看上去太大,直接把太阳遮住了,用另外一种相当复杂的方法可以测量,但是和金星凌日方法完全不一样。
但是我找了很久都没有找到非常明确的测量方法。真的是找了很久啊,看英文资料超伤啊。所以只能大概自己觉得一个靠谱的方法写下来。
上面这个图就是金星凌日示意图啦。通过比较公转周期,从角速度来说,金星比地球跑得快,所以是图上这个样子的。
地球上有同纬度的2个点。先是C点观察到金星凌日,过了t时间,E点观察到金星凌日。
由于角度非常小,所以可以近似为三角形。
依据开普勒第三定律,绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星,其公转周期的平方与椭圆轨道半长轴的立方之比是一个常量。地球的公转周期是365.2564地球日,金星的公转周期是224.71地球日。就可以算出金星到太阳的距离是0.723个天文单位AU。
AB/(CD+DE)=0.723。其中AB是t时间内金星走过的距离,CD是t时间内地球走过的距离。DE是地球上两个观测点的直线距离。
金星的线速度V1=2*3.14*0.723AU/224.71*24*3600
地球的线速度V2=2*3.14*AU/365.2564*24*3600
所以V1*t/(V2*t+DE)=0.723
这里t是观测得到的,DE可以测量出来。这样就可以求出天文单位AU了。
按照2004年金星凌日的数据,选取上海和成都两地(因为这两个地方同纬度)。上海13:12:13开始外切;成都13:13:43开始外切。t=90秒。DE查资料=1741千米。最后结果AU=1.55*10^11米。误差还不错啦。
下一次金星凌日发生在2012年6月6日。哼哼哼。那时地球还没有毁灭,所以不要错过啊,错过你就没机会了。再下次的话,你早死了。
当然现在是用雷达波打在金星上反射回来,来测定地球到金星的距离,以此来测定地球到太阳的距离的。
我不知道这个是不是哈雷的方法,我会继续查资料的。
范文二:地球到月球的距离
地球到月球的距离
地球到月球的距离 问题:
地球到月球的距离是多少,
答案:
地球距离月球的距离平均为384401公里。
地球到月球的距离,竟有38.4万千米[由整理]
大家都明白,月球是离地球最近的星球。月球围绕地球运行的轨道不是浑圆的,而是椭圆的。地球占据着两个圆心中间的一个,因此,月球离地球有时近有时远。地球到月球的距离是很多人都好奇的一个问题,下面我们来揭密地球到月球的距离究竟有多远。
1、地球到月球的平均距离约为38.4万千米
光年是天文学上表示距离的单位,不是速度单位,它表示光一年所走的路程的长短。光的速度是每秒钟三十万公里,一天能走二百五十九亿二千万公里,这长度的三百六十五倍,就是一光年。
地球到月球的平均距离是38.4万千米,月球离地球近地点距离为35。7万千米;距离地球最远的远地点距离为40.6万千米。地球到月球的平均距离约为地球赤道周长的10倍。月球轨道呈椭圆形,近地点平均距离为363300公里,远地点平均距离为405500公里。
月球直径为3476公里,约为地球直径的3/11。月球表面面积
大约是地球表面面积的1/14,比亚洲面积稍小。月球的体积只相当于地球体积的1/49。月球质量约等于地球质量的1/81.3。
2、地球到月球的距离如何测算
此刻采用激光测距手段。阿波罗登月之后在月球安装了全反射棱镜,地面天文台使用激光测量往返时间,计算出二者之间的距离。
或者可采用超声波的办法,从地球向月球发出超声波,超声波到达月球以后会发生回弹,回到地球。假设月球与地球之间的距离是S,超声波的速度是V,往返时间是T,能够得到2S=VT,由此可计算出地球到月球的距离。
3、地球和月球的关系
地球很久很久以前,昼夜温差较大,温度在水的沸点与凝点之间,不宜人类居住。然而月球其特殊影响,对地球海水的引力减慢了地球自转和公转速度,使地球自转和公转周期趋向合理,带给了我们宝贵的四季,减小了温度差,从而适宜人类居住。
地球与月球互相绕着对方转,两个天体绕着地表以下1600千米处的共同引力中心旋转。月球的诞生,为地球增加了很多的新事物。
日落作文距离作文距离地球最近的恒星八十天环游地球读后感保护地球的作文
范文三:地球到月球的距离
【地球到月球的距離】
月球到地球的距離相當遠,我們很難利用一般的尺來量測。科學家在月球上放了一面鏡子,便可利用光的反射來量出月球到地球的距離。在天文館一樓的地球區便有一個模型模擬出光在月球和地球之間傳播反射的情形。
1
請你利用錶來測量,光從地球出發,射到月球再反射回地球需要多少時間,光速每秒鐘跑30萬公里,請你算出月球到地球的距離。
另外看看模型上顯示月球到地球的距離中間可以放置幾個地球,
2
【科氏力】
一樓有個旋轉盤,是模擬地球自轉時從赤道往北極發射物體時物體的運動情況。請你畫出球運行至中心時的軌跡。
想想看,
如果要從圓盤上的 A位置滾動一顆球至B位置,球出手時應該要朝哪個方向,才能順利滾至B位置?試著將球的出手方向和其滾動路線畫在下圖上。 B
A
3
【太陽系區 八大行星】
請將八大行星的照片、符號與行星特徵,用筆連連看。
名稱 照 片 符 號 連 連 看 行 星 特 徵 水 我們的家鄉,有豐富的水與大氣包1 A
圍,可以調節日夜的溫差,為太陽系
星 中唯一有生命的行星。 金 在夜空的亮度僅次於月亮,中國古
2 B 時稱「太白」,大氣壓力是地球的,:
星 倍,主要成份是二氧化碳,因溫室效
應,使表面溫度高達,,:度。
最靠近太陽的行星,以,,天繞太地 3 C 陽公轉一週,表面沒有大氣層,白天
溫度高達四百多度,夜間降至負,,球 :度。
火 用小望眼鏡就可以看見表面有環,
比重比水為小,是太陽系中質量與體
4 D 星 積第,大的行星。
木 是太陽系中,質量與體積最大的行
星,以,,,小時,快速自轉一週,
星 表面有明暗相間的環與帶。在南半球5 E
有大紅斑。
土 因表面成紅棕色,似火得名。自轉
軸與黃道傾斜,,度,所以跟地球一 6 F 星 樣,有四季的變化。 天 是太陽系中九大行星中最小最遠的
王 星體,直徑,,::公里,現今以從
星 行星中除名,重新定義為”矮行星”。 7 G
海 大氣是由氫氣及甲烷,甲烷使此行
王 星呈現深藍色,表面風速高達時速
星 ,:::公里,會形成大黑斑。 8 H
冥 第一顆被望眼鏡發現的行星,自轉
王 軸與軌道幾乎平行,是躺在軌道上運
星 行的行星。 9 I
4
【彗星】
問題一,彗星從外形可分成哪些結構,
問題二,它的尾巴跟太陽的方向有什麼關係,
問題三,九大行星的軌道有什麼特色,彗星的軌道和九大行星的軌道
有什麼不同,請畫圖說明。
問題四,彗星跟流星雨有什麼關係,
5
【星座】
同學們是不是常聽到大家說誰是什麼星座呢,這是從天文現象上所衍生出來占星學的說法。早在二千年前的巴比倫人觀察太陽在天球上的移動軌跡,發現太陽年復一年會經過12個星座,因此稱它為「黃道十二宮」。如果你出生時太陽走到某個星座的方向上便稱你是屬於那個星座的人。看看下表,你可知道自己是屬於什麼星座,
古巴比倫時代太陽所在的星座位置
星座 白羊座 金牛座 雙子座 巨蟹座 獅子座 室女座
3月21日, 4月21日, 5月22日, 6月22日, 7月24日, 8月24日, 日期
4月20日 5月21日 6月21日 7月23日 8月23日 9月23日 星座 天秤座 天蝎座 人馬座 摩羯座 寶瓶座 雙魚座
10月24日11月23日12月23日
9月24日, 1月21日, 2月20日, 日期 , , ,
10月23日 2月19日 3月20日
11月22日 12月22日 1月20日
巴比倫人所訂的這套系統,在歷經二千年的物換星移之後,現在太陽的位置往前移動將近一個星座,不過一般占星學上的資料仍是採用二千年前巴比倫人當時的情況為基礎。現在請你看看,
1. 你的生日是 月 日,根據這個表你是屬
於什麼星座, 。
2. 現在請你到展示場「四季的星座」模型把你的星座圖案畫
在右邊的框框中。
6
3. 找看看你的星座會在哪些季節出現, ,這
和你出生的季節一不一樣, 。自己想一想,再和同學討論看
看這是什麼原因。
4. 連連看,把下列星座圖案和名稱配對起來。
(5) (1) (2) (3)
(4)
,仙后座 ,烏鴉座 ,牧夫座 ,飛馬座 ,仙王座 【活動心得】
,無論是太空劇場、展示區、或立體劇場,請至少寫200字,
7
8
范文四:神秘的地球邻居——水星
里船
MRSTERY 足星和土星都离我们太远(要想征服它们实在困难重重,那我们为什2不将目标瞄向距离地球稍近 呢’况且“信使号”探剥器正运行在水星的轨道上(用不T多欠就会侍回水星的重要资料。 不知何故(人类在探 索太空的行动中一直舍近末远(致使人类时身边的邻居所知甚少。 殊不知,水星虽小,却蓝含着许多我们无 法解释的奥秘。
神秘的地球邻居 水星
文,苏光陆 别U为水星距离太阳最近便奇热 难 耐,也别以为目为名字里有水肯定就 ?洋 一片。望文?义的臆断是探索自 忌。R比月球稍大点的水E, 然的大 它越多就越感到困惑,至少已 我们了解 知的太阳系 行g还没有像它这t怪异 它的i行规律t。水 的,突,表现在 星目绕太阳旋转周 的时间只有88个 需要昭6十地球 地球日(它自转周却 2, 3。个水日,E好是它公转月期的 星日,口从日出到T攻日出 的时间, 时间, 等于3十自转周期和两个公转的 ?176女,所牲说它的一日长于一 年。 行墨寡旅的怪鼻之一 S说早存美索不迭米?文明时期 中国的东波束年就e强发现7水 和 在,但是对它的进一步了解却是 星的存 近几十年 的事,因为它在太阳的光芒里 幽曼般若隐 若m(转瞬即逝。月望远镜观 看R很危硷, 进Ag远锛的阳光过多会 灼伤视目膜。连 尘端科挂的咭勃望近 镜也从未拍摄过水 垦照片,目为太目的 杂散光会损坏望远镜 上的自子器件。按 理说一年十应该有30, 40^,水i距离 太阳相对较远,任何望远 镜都日“找到 要求观测水星的科学家需要提前预约* 它,j然阴雨天除外(所H,界几十重要i文台,而目预定的El期是 能更改的,所u能够获得点水2不 很T容易。 的资料 万方数据 22雕
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有的行E都是由太目星i的残余物质形成的,?水星E好除7距离太阳太近之外(水星怪异的运动方式无疑也给拜访 这些残余物质韵前沿,它包含的秘密定更多。。 位于 者带来7目难。比如,凌晨时分。木星距离太阳最近的时侯,假如休龌站在水星的赤道上会感受奇冷,它此时的温度是一1488气, 承墨上真的有木吗 6气’温和宜到了?午,也就是丝个地球日2后,温度会升至26 首先需要谭清的是,水星不是因为有水才o_{水星。金、木、 ^到7中年,即R过了舱十地球日之后,水星报达近日点(温度 水、火、?i大行星是中国古人根据阴阳i行而命名的,与它达到一i里的最高点426 6屯,一天的温差高选570屯。尽管在 自身的物质构成没有关系。那水星上究竟有没有水呢, 木??看到的太阳是地球上看到的ll倍大,日是水星的天空既 i们 初步认识水星时,人们不相信在那幺热的地方会有水的存 大气,R常年的漆黑片。 在。后来”水手m号”拍摄到水星的两极有发光的物质,很像是 木星的怪异还表现在(休不能用地球与太阳的规律来衡量 冰,根据大小、彤状(有^计算出水星有3暑的物质是冰。它的它。自于它的自转周期和公转周期有?是同步的,所以出现在 理 论依据是,木星的自转轴线没有偏斜,也就是说它的两极既水星i空的^阳肯定会n人难以琢磨。倒如,?逢水g远日点的 没有 一天,太目会在东方升起,停留片刻,便匆匆掠过天空(急速向西 夏天,也没有冬i,那里的环形山始终是片黑暗,周而 能使冰 方沉落。利用金星的引力来减慢探测器的速度而不必)自耗额外 块免遭太阳的融化。就像彗星当年给地球带来大量韵水
顺便路水星也带去一些木和蒸汽。 发接近木星,H度样,它 的燃料,36年前美国宇航局发射的。水手10号“探测器终于3 另一种现点认为,水g?发光的不是冰,i是硫磺。水相当于地球与月球的距离,这是人类第攻近 ,的 距离地观寨水星。 自转速度准确不变,说明它可能有一个液态或固恋的内核。假如 。水手10号”虽然使科学家加深7对水星的了解,但从撵秘 它的内核像地球样有液态铁,那幺它需要有一种物质充当 角度讲,反而使它原有的秘密更加神秘了(特别是它强大的磁 冻液,而醋}醺就是最佳的防冻液。通过火山喷发,大?的硫 防 磺被 场。 带到水i表面,结晶后的硫磺便闵刚发亮,被^们误认为 是冰。
强磁蝽说明了什么 琢祝“信使号”好运 在。水手10号”经过水星时(剐好撞?一般太阳风的带电粒 美国宇航局耗资3(5亿美元豹。信使号。经过数年奔渡? 4亿km后,借助 渐接近水g。它需在茫茫太?虞驰88 诬 子波,这股太阳风显然是被个强有力的磁场改变7方向,一十 星和水星3颗行星的引力加速,将于2011年3月 地球、金 R比月球太40,的小行星怎幺可能拥有如此强大的磁场呢’科 的椭圆轨道,并*始为期一年的探测活动。最终迸^水星 学家直以为木星即使有磁场也是很弱的,因为它体积实在太 星神秘的面纱,将个个谜雇公诸于世。 到时它很日能揭开水 小7。月球的磁场早就消失7,火g的?场也样没有7。多数 水星拥有极为稀薄的大气层,其大气层中E知存有氪、 女文学家认为,这些小天体在太阳承诞?后的45亿年问B经冷 钠、钾和钙等多种元素,这些i寨据认为来自于各种渠道 氧、 却、箍结成固体。咀待的观测结果显示,水星成分中金属的比例 不同方式进^水星大气层。“信使号”将借劝多种分光计研 -通过 比地辣中金属的比例离,但这并不能说明水星中的金属是均匀 星太气层的构成,并确定其中的各种分}究竟是通过什分布的,迹是集中在个E大的铁棱内。权威4论认为,一颗行 究水 ?产?的。 A方式 星要想包裹其中熔化的铁核,至少不能小于地球的体积。铁桉内 的熔蒲和漩涡会像一台发电机制选出一个磁场。 ”信使号”贴近水g的最大困难是如何抵消太阳的E大由此推断,水星
引 力。探测器1往水星有点像^跑Tm坡时突然停住,要想保持平 的高密度磁场可能就是因为其内部存在一十E大的熔化的铣 衡是很目难的。经过科学家反复研究后,他们决定月金星作为 核。i是它从何i来呢’ 。信使号。的剁闸(依靠其引力场吸住探测器,以免它滑^太阳的 妊过多方推演论证,有3种解释获得主流科学界的认可。 是 轨道。按计划,信使号。将1经水星两班,在主动接受水g引力 水星可能雷经是个,目前体积更大的行星,其外层逐渐脱 牵目的同时,它将与木星的自转保持目步,咀便从容清晰地对水 落7(才成为目前的样子。如果它与地球t似的话,它应该曾经 星进行观察。 有过?艄的硅酸盐外壳。在数十亿年的漫长岁月i,是太阳的 E天热量将水星的大部分外壳蒸发掉,离散的物 R有美国才能制造出如此尖端的太空探测器。为对付太酮 质被强劲的太 的密集辐射,需要把所有的电子器件放置在一个防护层之T(通 阳风R掳目太阳系。二是水星曾经是比m在大得多的行星,它体 俗地讲就是所有的重要仪8只能拥挤在比较小的电}影响 积的丢失与太阳无关,?是某颗流g撞击所致。因为太m系生成 的,期(小走体之间的碰撞柑当频繁,地球和月球都是早辫碰撞 内,?R}相?影响。另外,在以200 km左右的高度接近水 日 的产物。三是在太阳系尚未形成之时,在水星处占据位置的物质 时,挥测器的T腹部会受到来自木星表面的热辐射(直接威胁星 仪 本身金属含量就很高,在太阳星i逐渐琦却后,才形成水,的雏器功能的发挥,还有外部材料的使用等系列难题。 形——环状 金属物质带,就是它演变为现在的水{。这3种观点 目为重量要求更轻,‘信使号”的外壳使月碳纤维复合材料 对认识行星的形成有着1分重要的意义。 ?不是传统的铝台盒。但是,碳纤维复台材料的导电性能和散热 科学家!今Z法破解,系诞?奥秘,目为他们一直不能着 性能差,为电子通讯系统的?常运转带来麻烦。科学隶T得不 重 晰观测其他更年鞋的星系的形成过程,另外对太阳系隐含的秘 新更改瞄前的设计。总?,个从重量到体积都很小的探测器竟 密R知2甚少——包括距离我们最女酌水星。有*文学眷认为。 花费数亿美元(足够建座痒i大楼7,其技术之尖端、材料 之 解决问题的关键是解开术E的谜团o?如美国宇航局。fi僵号” 月贵(日?斑。 水g探测任务首席科学家《恩?隶罗万方数据 门所说。就太阳系?盲,所
范文五:神秘的地球邻居_水星
奥秘
宇/宙/点
火星和土星都离我们太远,要想征服它们实在困难重重,那我们为什么不将目标瞄向距离地球稍近的水星“信使号”探测器正运行在水星的轨道上,用不了多久就会传回水星的重要资料。呢?况且
不知何故,人类在探索太空的行动中一直舍近求远,致使人类对身边的邻居所知甚少。殊不知,水星虽小,却蕴含着许多我们无法解释的奥秘
。
神秘的地球邻居———水星
◆文/苏光陆
别以为水星距离太阳最近便奇热难耐,也别以为因为名字里有水肯定就汪洋一片。望文生义的臆断是探索自然的大忌。只比月球稍大一点的水星,我们了解它越多就越感到困惑,至少已知的太阳系行星还没有像它这么怪异的,突出表现在它的运行规律上。水星围绕太阳旋转一周的时间只有88个地球日,它自转一周却
正好是它公转周期的需要58.6个地球日,
2/3。一个水星日,即从日出到下一次日出的时间,等于3个自转周期和两个公转的时间,即176天,所以说它的一日长于一年。
行星家族的怪异之辈
虽说早在美索不达米亚文明时期和中国的东汉末年就已经发现了水星的存在,但是对它的进一步了解却是近几十年的事,因为它在太阳的光芒里幽灵般若隐若现,转瞬即逝。用望远镜观看又很危险,进入望远镜的阳光过多会灼伤视网膜。连尖端科技的哈勃望远镜也从未拍摄过水星照片,因为太阳的杂散光会损坏望远镜上的电子器件。按理说一年中应该有30~40天,水星距离太阳相对较远,任何望远镜都可以找到它,当然阴雨天除外,所以,要求观测水星的科学家需要提前预约世界几个重要天文台,而且预定的日期是不能更改的,所以能够获得一点水星的资料很不容易。
神秘的水星
22
2010.10
宇/宙/点
除了距离太阳太近之外,水星怪异的运动方式无疑也给拜访
凌晨时分,水星距离太阳最远的时候,假如者带来了困难。比如,
你能站在水星的赤道上会感受奇冷,它此时的温度是-148.8℃,到了上午,也就是22个地球日之后,温度会升至26.6℃,温和宜人;到了中午,即又过了22个地球日之后,水星抵达近日点,温度达到一天里的最高点426.6℃,一天的温差高达570℃。尽管在水星上看到的太阳是地球上看到的11倍大,可是水星的天空既有的行星都是由太阳星云的残余物质形成的,而水星正好位于这些残余物质的前沿,它包含的秘密一定更多。”
水星上真的有水吗
首先需要澄清的是,水星不是因为有水才叫水星。金、木、水、火、土五大行星是中国古人根据阴阳五行而命名的,与它们自身的物质构成没有关系。那水星上究竟有没有水呢?
无大气,又常年的漆黑一片。
水星的怪异还表现在,你不能用地球与太阳的规律来衡量它。
由于它的自转周期和公转周期有2/3是同步的,所以出现在水星天空的太阳肯定会让人难以琢磨。例如,正逢水星远日点的一天,太阳会在东方升起,停留片刻,便匆匆掠过天空,急速向西方沉落。利用金星的引力来减慢探测器的速度而不必消耗额外的燃料,36年前美国宇航局发射的“水手10号”探测器终于3次接近水星,程度相当于地球与月球的距离,这是人类第一次近距离地观察水星。
“水手10号”虽然使科学家加深了对水星的了解,但从探秘角度讲,反而使它原有的秘密更加神秘了,特别是它强大的磁场。
强磁场说明了什么在“水手10号”经过水星时,刚好撞上一股太阳风的带电粒
子波,这股太阳风显然是被一个强有力的磁场改变了方向,一个
只比月球大40%的小行星怎么可能拥有如此强大的磁场呢?科
学家一直以为水星即使有磁场也是很弱的,因为它体积实在太
小了。
月球的磁场早就消失了,火星的磁场也一样没有了。多数天文学家认为,这些小天体在太阳系诞生后的45亿年间已经冷
却、
凝结成固体。以往的观测结果显示,水星成分中金属的比例比地球中金属的比例高,但这并不能说明水星中的金属是均匀
分布的,还是集中在一个巨大的铁核内。权威理论认为,一颗行
星要想包裹其中熔化的铁核,至少不能小于地球的体积。铁核内
的熔流和漩涡会像一台发电机制造出一个磁场。由此推断,水星
的高密度磁场可能就是因为其内部存在一个巨大的熔化的铁
核。可是它从何而来呢?
经过多方推演论证,有3种解释获得主流科学界的认可。一是水星可能曾经是一个比目前体积更大的行星,其外层逐渐脱
落了,才成为目前的样子。如果它与地球近似的话,它应该曾经
有过近3/4的硅酸盐外壳。在数十亿年的漫长岁月里,是太阳的
巨大热量将水星的大部分外壳蒸发掉,离散的物质被强劲的太
阳风又掳回太阳系。二是水星曾经是比现在大得多的行星,它体
积的丢失与太阳无关,而是某颗流星撞击所致。因为太阳系生成
的早期,小天体之间的碰撞相当频繁,地球和月球都是早期碰撞
的产物。
三是在太阳系尚未形成之时,在水星处占据位置的物质本身金属含量就很高,在太阳星云逐渐冷却后,才形成水星的雏
形———环状金属物质带,就是它演变为现在的水星。这3种观点
对认识行星的形成有着十分重要的意义。
科学家至今无法破解星系诞生奥秘,因为他们一直不能清
晰观测其他更年轻的星系的形成过程,另外对太阳系隐含的秘
密又知之甚少———包括距离我们最近的水星。有天文学家认为,解决问题的关键是解开水星的谜团。正如美国宇航局
“信使号”水星探测任务首席科学家肖恩·索罗门所说:“就太阳系而言,所
初步认识水星时,人们不相信在那么热的地方会有水的存在。后来“水手10号”拍摄到水星的两极有发光的物质,很像是冰,根据大小、形状,有人计算出水星有3%的物质是冰。它的理论依据是,水星的自转轴线没有偏斜,也就是说它的两极既没有夏天,也没有冬天,那里的环形山始终是一片黑暗,因而能使冰块免遭太阳的融化。就像彗星当年给地球带来大量的水一样,它顺便给水星也带去一些水和蒸汽。
另一种观点认为,水星上发光的不是冰,而是硫磺。水星的自转速度准确不变,说明它可能有一个液态或固态的内核。假如它的内核像地球一样有液态铁,那么它需要有一种物质充当防冻液,而硫磺就是最佳的防冻液。通过火山喷发,大量的硫磺被带到水星表面,结晶后的硫磺便闪闪发亮,被人们误认为是冰。
预祝“信使号”好运
美国宇航局耗资3.5亿美元的“信使号”经过数年奔波正逐渐接近水星。它需在茫茫太空疾驰88.4亿km后,借助地球、金星和水星3颗行星的引力加速,将于2011年3月最终进入水星的椭圆轨道,并开始为期一年的探测活动。到时它很可能揭开水星神秘的面纱,将一个个谜底公诸于世。水星拥有极为稀薄的大气层,其大气层中已知存有氦、氧、钠、钾和钙等多种元素,这些元素据认为来自于各种渠道,通过不同方式进入水星大气层。“信使号”将借助多种分光计研究水星大气层的构成,并确定其中的各种分子究竟是通过什么方式而产生的。“信使号”贴近水星的最大困难是如何抵消太阳的巨大引力。探测器飞往水星有点像人跑下山坡时突然停住,要想保持平衡是很困难的。经过科学家反复研究后,他们决定用金星作为信使号”
的刹闸,依靠其引力场吸住探测器,以免它滑入太阳的轨道。按计划,“信使号”将飞经水星两次,在主动接受水星引力牵引的同时,它将与水星的自转保持同步,以便从容清晰地对水星进行观察。只有美国才能制造出如此尖端的太空探测器。为对付太阳的密集辐射,需要把所有的电子器件放置在一个防护层之下,通俗地讲就是所有的重要仪器只能拥挤在比较小的电子影响区内,而又不相互影响。另外,在以200km左右的高度接近水星时,探测器的下腹部会受到来自水星表面的热辐射,直接威胁仪器功能的发挥,还有外部材料的使用等一系列难题。因为重量要求更轻,“信使号”的外壳使用碳纤维复合材料而不是传统的铝合金。但是,碳纤维复合材料的导电性能和散热性能差,为电子通讯系统的正常运转带来麻烦。科学家不得不重新更改以前的设计。总之,一个从重量到体积都很小的探测器竟花费数亿美元,
足够建一座摩天大楼了,其技术之尖端、材料之昂贵,可见一斑。2010.10
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