1977年8月20日,“旅行者2号”太空船从美国卡纳维拉尔角的肯尼迪太空中心用“大力神3E”型火箭发shè升空,向着太阳系边缘飞奔而去。
“旅行者2号”的使命就是为了探测天王星。
19**年1月24日,“旅行者2号”在八年的漫长岁月和48亿公里的长途跋涉之后,才从距离天王星的最近点飞过。早在1985年11月24日,“旅行者2号”就开始了对天王星的探测,这种探测一直延续到19**年2月25日。当然最关键的探测是“旅行者2号”横穿天王星赤道面及卫星群的那6小时。
“旅行者2号”太空船共携带了12种科学仪器,用于拍摄、探测和研究它所飞临的行星及其卫星。美国宇航局从1985年初就开始准备。这次“旅行者2号”到地球的距离比接近土星时的距离远两倍,所以传送信息的无线电波强度减弱了四分之一,传送速度也只有接近土星时的一半。为了能接收来自“旅行者2号”上的微弱电波,美国宇航局把位于澳大利亚堪培拉的**米天线与澳大利亚帕克斯天文台的**米天线联机工作,以提高整个深空跟踪网的接收能力。
1977年3月10日,出现了天王星掩恒星的罕见天象。美国、中国、澳大利亚、印度和南非的天文学家都对这一天象进行了深入研究,结果意外地发现天王星也有环带。
此后天文学家利用1
3次天王星掩恒星的机会,对天王星的环带进行了多次研究和反复调查。“旅行者2号”飞抵天王星之前,天文学家确认天王星共有9个环带。后来“旅行者2号”在成功地拍摄了天王星光环的同时,还详细考察了已知的5颗卫星,并同时发现了10颗新的卫星,送回许多令人叹为观止的精彩照片。从这些照片看,这5颗“老”卫星的地貌多彩多姿,可称得上是太阳系固体天体表面地形的缩影。
天卫四是天卫中最大的,它位于天王星的最外侧,直径1630公里。
天卫三在天卫中居第二,它位于天卫四内侧,直径1600公里。
天卫二的反照率在5颗“老”卫星中是最低的,因而也最暗,它的直径为1110公里。
天卫一在天卫中最明亮,它的直径为1330公里。
天卫五在5颗“老”卫星中最小,距离天王星也最近,直径500公里。
“旅行者2号”从19**年1月10日开始传送回天王星本体照片,以前天文学家预测天王星大气中氦的含量约为40%,但此次“旅行者2号”的观测资料表明,氦的含量约为10~15%,其它大部分是氢,这个比例与木星的大气组成相似。
天王星环绕太阳公转的“姿态”非常特别,它的赤道面与轨道面的倾角是97°55′,因此在天王星的一年(相当于84个地球年)中,太阳光轮流照shè在它的南极和北极。
“
旅行者2号”还捕捉到天王星发出的shè电波,确认天王星的自转周期是16小时48分。天王星发出shè电波是由于磁力线附近的电子运动而产生的,这表明天王星有磁场存在。天王星的秘密破解了许多,但新的疑迷又会不断增加。要想清楚认识天王星,还要靠科学家长期不懈地努力。海王星上有火山吗
在海王星被发现后的143年中,尽管天文学家们采用了高倍率望远镜,仍对它无法进行深入了解。****年8月,宇宙飞船“旅行者2号”从距离海王星云端4800公里的地方飞过,一下子改变了这种状况。通过“旅行者”从44.8亿公里的远方发回的照片,人们终于看清了海王星的英姿。从此,人们才知道,海王星并不是太阳系里的一个死堆,而是经常有风暴活动。它有3个光环——卫星与小行星碰撞的古老遗迹。它有8颗卫星,其中一颗此刻正在从冰水山中喷出yè态氮的泡沫。
其实,在许久以前两位数学家用纸和铅笔就“发现”了海王星。根据天王星的奇异轨道,J·C·亚当斯和U·勒威耶各自预测存在着一个新行星。他们计算出,在更远的地方有一个大的重力源作用于天王星,使它的速度时快时慢,就如被钓上来的鱼在线上蹦跳一样。但天文学家都不相信这两位数学家的发现,因此也没去寻找这个新行星。
最后年,勒威那把他的图纸寄给了
一位名叫J·伽勒的年轻德国天文学家。就在那一天晚上,伽勒在夜空中观测到这个蓝色的行星。
****年8月,“旅行者”从海王星旁边飞过。在这之前的几个月,“旅行者”的照相机就可以拍摄到海王星的详细情况。这些情况从地球上是无法看到的。海王星上有一巨大鹅卵形风暴,直径大约万公里,看上去犹如蓝色海王星向外注视着的一只大眼睛,科学家们称之为“大黑斑”。在这个风暴的眼里,直径**0公里的“雨果”号飓风只是一个斑点而已。
不过这种风暴并不是海王星独有。“旅行者”发现,木星和土星上的风暴更大而且更为强烈。这种风暴天气使科学家们感到xìngfèn,他们了解到,这些行星在气象方面是活跃的。
但是,这种风暴到底是由什么推动而形成的仍是一个谜。地球上的风暴是由从太阳吸收的热能推动的。可是海王星离太阳如此遥远,太阳的热能是绝对不可能推动这种风暴的。这种热能是海王星石核内的强高压和强高温发出的。
但实际如何,这些严肃的问题可能只有留待以后研究解决。
让科学家感到欣慰的是“旅行者”共发现了6颗海王星的新卫星照片,使海王星的卫星总数增加到8颗。海卫一是海王星最大的一颗卫星,也是“旅行者”照相机拍摄的主要目标。科学家们急切地等待着关于这颗卫星的清晰图像。
从科学家们观测
到的情况概括就是,海卫一曾经是一个行星。这种说法的主要证据是,海卫一是惟一一颗沿着与其母行星运行方向相反的轨道运行的大卫星。在整个太阳系里没有一颗大卫星这样逆行。
海卫一在它的赤道附近有一个由怪异的冰覆盖着的蓝色地带,这个地带是由冰冻的甲烷气体构成的。这使海卫一成为太阳系中惟一一颗真正的“蓝色卫星”。在海卫一的其它地方,都是随处可见闪闪发光的粉红色的霜。亚利桑那大学的天体物理学家罗杰·耶尔说,海卫一的温度为华氏-400°,是“我们见到的太阳系中最冷的天体”。
海卫一有大气是它的另一个特点。据吉姆·多伊尔讲,太阳系中另外只有一颗卫星有自己的大气,就是绕土星运行的土卫六。海卫一的大气非常薄,主要物质是氮和甲烷气体。
