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45亿公里外海王星真实影像:不计其数的钻石,持续百年的风暴

时间:2024-08-05来源:网络作者:小白

太阳系的每一个行星都各有特点,人们为这些行星取名字时也很有意思。

45亿公里外海王星真实影像:不计其数的钻石,持续百年的风暴

美丽的太阳系

比如火星上面没有火,水星上面没有水,海王星上面也没有海

,在没有探测器的时候,人们大概只能用星球的颜色为其命名。

今天我们的主角就是这个距离地球有45亿公里的海王星,接下来我们去看看它的真实影像,在上面真的有不计其数的钻石,和持续百年的风暴吗? 钻石是何物?

要知道海王星上是否存在钻石,又是以何种方式存在,我们首先要知道钻石是什么。

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谁能拒绝璀璨的钻石?

在地球上,钻石是极为珍贵的奢侈品,但这种晶莹剔透的钻石,实际上是人们经过精心打磨形成的,它的原石是金刚石

钻石是由碳元素组成的单质晶体,一般情况下,碳元素

在高温和高压下,会结晶形成石墨,也就是我们常见的煤和铅笔芯。

但如果在高温、高压以及还原环境,也就是缺氧的环境下

,就会结晶成金刚石。

由于金刚石的形成过程十分不易,并因其是目前最坚硬,成分最简单的石头。

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未经打磨的金刚石

因此经由它打磨成的钻石才如此珍贵,价格十分昂贵。

地球上的金刚石形成时间都很久远,早在地球诞生之初,它就已经存在了,所以也是存在于地球上最古老的石头。

海王星上的钻石

1846年,这颗真正蓝色的星球被人们观测到,但是我们对这颗星球的了解并不深入。

截止目前为止,只有美国的旅行者2号探测器在1989年从其上方略过。

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抵达海王星的旅行者2号

因为这颗星球距离我们实在太遥远,足有45亿公里,是太阳系中最外层的一颗行星。

海王星是一个实实在在的气态行星,因此在上面自然不会拥有像地球上一样的液态海洋。

但是这并不阻碍,海王星上可能存在一个钻石海洋

科学家模拟海王星的钻石形成

但是在海王星,这样的钻石一抓一大把,就像不要钱一样往出甩。

为了证明海王星上存在的钻石雨,科学家们使用了直线加速器相关光源进行实验。

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钻石雨

由于钻石具有发光性,当它经过太阳照射后,会在夜间发淡青色的磷光,而如果经过X射线照射,就会发出天蓝色的荧光

在海王星上,存在着大量的氢、氦和甲烷

,这些元素相互反应,也使得海王星看上去就是一个幽蓝的星球,就像大海的颜色一般。

科学家使用的这一工具,正是采用了X射线激光器,然后在实验中对海王星的内部条件进行复制,从而了解钻石雨的情况。

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不同光束下的钻石颜色不同

结果科学家发现,海王星的内部,可能存在一个云层,然后在这里形成一个热甲烷海

当海王星上的风暴穿过甲烷分子云的时候,雷击就会使得碳原子核其他化学键分离,由此将碳直接转化为结晶钻石。

这些钻石在重力的作用下,就会在海王星上形成美丽的钻石雨。

而剩下的原子就会分裂成氢,也就是说,碳在分离的时候根本不会呈现流体过渡形式

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去海王星捞点钻石就可以不用上班了吧

所以海王星上的钻石或许比地球上的更加纯粹

,不过科学家认为,这也并不意味着海王星有一个纯钻石核心,但是其中一定有一个被钻石包围的岩石核心。

并且根据预测,如果靠近核心的温度足够高,那么这里可能存在一个液态碳海洋,而其中就会有一个巨大的钻石冰山

在其中畅游。

除了海王星外,与它相邻的天王星内部同样下着钻石雨。

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左为天王星,右为海王星

钻石或许可以解释海王星释放的能量由于海王星位于太阳系的边缘,因此它接受到的太阳热量很少,导致其大气层顶端的温度只有零下218℃

但是科学家却发现,海王星释放出的能量确实其接收到的2.6倍

在肯定钻石的存在和形成后,科学家认为,如果存在于内部的钻石比周围的物质更加密集,那么它就能够释放出大量的引力能,然后使得钻石和周围的物质相互摩擦产生热量。

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持续百年的风暴

也正因为海王星内部可以自己产生大量的能量,所以才能维持在太阳系所有行星中,已知最高速的风暴

太阳系最快的风目前根据观测,上面的风暴速度可以达到2400千米/小时

,几乎达到超音速。

当年在探测海王星的时候,不知道观测了多少个巨大风暴,其中最大的一个要数大黑斑了,它的风暴深度达到5000千米,辐射范围大约为13000*6600千米,几乎可以从波士顿抵达葡萄牙。

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大黑斑

在地球上,世界气象组织将风速分为12个等级,其中12个的风速大约为118千米/小时。

也就是说,海王星上的最大风速比12级风还要快20多倍

,如果人们试图接近海王星去接一捧钻石雨,那简直无法想象他的下场。

毕竟当年旅行者二号在探访海王星的时候,抵达的海王星最近点的距离都有4827千米,这都已经是将探测器置于危险的境地。

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地球上的飓风

海王星风暴快速的原因

不过对于海王星风暴的形成,科学家目前还没有得到准确的结论,但应该与其内部自己产生的能量有关。

按理说如果海王星单纯只有从太阳接收到的热量,那么还无法形成这样的大的风暴,所以其内部的能量起到了更大的作用。

这股能量的作用相当于从两方面加速了海王星上的风暴,一是使得星球内部有足够多的能量来支撑这些大风暴。

45亿公里外海王星真实影像:不计其数的钻石,持续百年的风暴

没有被太阳宠爱的海王星

二是它的能量盖过太阳能量,所以使得其无法形成湍流

,就没有办法对大风暴进行减速。

尽管海王星上的风暴不像木星上的大红斑一样,可以持续将近2个世纪,但是上面的风暴已经持续不断地进行了百年。

自1989年观测到大黑斑开始,科学家就一直用哈勃望远镜进行观测,随后发现,这个风暴的正在逐渐消失

,但是新的风暴也在发展。

到2015年,经过26年的时间,大黑斑的风暴深度已经逐渐降到3700千米,整整减少了1000多千米。

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大黑斑的变化

实际上,在观测到大黑斑之前,它或许已经存在多年,所以直到它真的消失,或许也能存在百年。

海王星的神秘之处

除了钻石雨和超大风暴,目前我们对海王星知之甚少,它和天王星一块成为了太阳系的神秘星球。

根据观测,海王星的质量是地球的18倍左右,在它的行星轨道上,有16颗天然卫星

围绕它运动,其中海卫一是最大的一颗。

海王星和天王星一样,拥有一个磁场,使得其可以减缓太阳风对星球内部的影响。

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海王星磁场示意图

它的磁场范围很大,其磁层顶在距离23-26.5倍海王星半径的地方,而磁尾层则延伸至大约72倍海王星半径。

如果火星上能有这样的磁场,那或许具有可能再次形成火星生命。

如今对于这两个冰质巨行星

的形成,科学家没有办法用传统的核心吸积法来解释。

有人认为与原形星盘内的不稳定性有关,有人则认为它们最初形成与太阳附近,只是由于太阳系内侧物质密度过高,所以逐渐被迁移到现在的轨道。

但究竟如何,还是需要科学家继续探索。

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神秘莫测的海王星

只有揭秘它们的形成过程,才有机会让我们更加了解太阳系

和银河系的形成。

对此,尽管目前只有旅行者2号对其进行观测,但是未来,科学家还将发明更好的探测器去揭开海王星和天王星的神秘面纱。

宇宙中5颗奇特的系外行星,其表面的恶劣程度难以想象!

在我们的太阳系中一共有八颗行星围绕着太阳旋转,其中内侧四颗为岩石行星,外侧四颗为气态行星,不过行星并非是太阳独有,在宇宙中几乎每一颗恒星都拥有自己的行星,而这些行星被天文学家们称为系外行星。到目前为止,天文学家通过望远镜已经在宇宙中发现了超过5000多颗系外行星,而且在这数千颗系外行星中,还存在着远超出我们想象的奇特世界, 如有些行星的表面会下玻璃雨。有的会上演冰火两重天, 有的甚至还会逃离母星的控制,成为流浪行星,而今天便带你了解宇宙中奇特的5颗系外行星。1.HR 5183b行星HR 5183b行星是一颗气态巨行星,它距离我们大约为100光年,质量是木星的三倍,当时天文学家在发现它后,曾表示从未见过如此奇特的系外行星,因为它拥有奇怪的蛋形轨道,并且具有极高的偏心率,假如我们将他想象成太阳系的木星,那么其最远轨道能够达到海王星之外,可以想象到他的奇特之处。2.WASP-76bWASP-76b行星位于双鱼座方向,距离我们地球大约为630光年,他是一个绕着F型主序星运行的气态巨行星,其质量大约是木星的0.92倍,半径为木星的1.83倍,而它之所以独特是因为在它的表面会下铁雨,由于距离母恒星非常近,已经被潮汐锁定,因此它的一面总是朝向恒星,其白天温度高达2500C,以至于该行星上的铁元素都熔化成了气体。这些铁蒸气被强风吹到较冷的区域,并凝结成液滴形成铁雨。3.HD189733bHD189733b是一颗距离地球约63光年的系气态巨行星,质量比木星还要大13%,在2008年,天文学家通过偏振测量法测定,发现HD189733b的蓝色波段反照率高于红色,这意味着他看起来是一个美丽的蓝色星球。不过HD189733b虽然呈现出蓝色但并不是海洋,因为HD189733b表面温度极高,天文学家经过进一步分析发现,在它的大气层中富含硅酸盐,而这些硅酸盐在高温下熔化,然后形成了玻璃雨。这些玻璃雨在风速高达9000公里/小时的超音速风中呈弧形落下。4.开普勒10b开普勒-10b是开普勒望远镜发现被确认的第一颗岩质系外行星,距离地球大约为564光年,质量是地球的3.2倍左右,假如你能够置身于该行星表面会发现他这里如同地狱一般,由于距离主恒星非常之近,只有太阳至水星距离的20分之一,因此表面温度高达1300C,而在如此高温下,开普勒-10b上的铁和硅酸盐都成了熔岩状态,从而形成巨大的熔岩海洋。同时在强风的携带中,还会下熔岩金属雨5.流浪行星我们知道几乎每个行星都是围绕其母恒星运行,但在宇宙中也有特例。有些行星可能由于某种原因会逃离母恒星的引力控制,独自在寒冷的黑暗空间中徘徊。而这些行星被称为流浪行星,比如CFBDSIR2149便是一颗被恒星抛出的流浪行星。它的体积是木星的7倍,表面温度约为400摄氏度,是一颗只有5000万至1.2亿年历史的年轻行星,不过他是何种原因被抛出原来的行星系统,我们还不得而知!以上便是5个奇特的系外行星,看完不禁令人惊叹宇宙的奇妙和多样性。那么你觉得以上哪个最奇特呢,欢迎在下方评论留言!

科学发现:12.5光年外有一颗最近似地球的行星,或有外星人存在?

一百年来,科学家们采用越来越先进的仪器设备搜寻外星人,这些设备包括但不限于陆地和太空的各种类型天文望远镜、无人探测器等等,从近及远,希望在茫茫宇宙中找到知音。但一直都在失望中,太阳系没发现,远离太阳系亿万光年的深空也没发现。这至少说明了两个问题,一是就是在宇宙中生命和文明太稀有,知音难觅;二是人类的科技和探测水平还处于很低层次,无法发现即便近在咫尺的外星生命和文明。随着各种地面天文望远镜、太空望远镜的不断提升,科学家们的目光从太阳系内逐步转向太阳系外,寻找可能存在生命的行星。1992年美国阿雷西博天文台发现了第一颗太阳系外行星,迄今已经有5000多颗太阳系外行星被发现。科学家们按照地球生命孕育和存在条件来寻找地外星球的生命之源,即寻找所谓的宜居星球。地球是一颗具有岩石外壳的行星,这样才能够适宜生命在表面活动;其次地球存在液态水,海洋才是地球生命的摇篮。而适宜温度,是液态水存在的前提条件,目前地球平均气温约为15℃。科学家们认定这是目前认知生命存在的两个硬条件,系外行星如果具备这两个条件,就属于宜居星球。行星本身不发光发热,主要依靠恒星的辐射能量才能保持温度,这样宜居星球就至少要与主恒星保持一定距离,远了不行,近了也不不行;宜居星球还不能像太阳系木星、土星、天王星、海王星那样的气态行星,而是像地球、火星这样的岩石行星。符合这两个条件的行星极少,在已经找到的5000多颗太阳系外行星中,类地行星大约只有几百颗,宜居带行星只有几十颗。当然,除了以上最重要的两项条件,要让生命孕育和存活还有许多严苛的要求,这样科学家们弄了个地球相似度指数,英文为Earth Similarity Index,简称为ESI,就是根据行星半径、密度、质量、逃逸速度、表面温度、处在宜居带的位置等,通过公式量化打分,取值0~1之间,0代表完全不同,1代表完全相同。一般认为0.5分以下的行星是不适宜生命存在的,相似度越高,孕育和存在生命的可能性就越高。在我们太阳系,除了地球,还有三颗类地行星,它们的ESI值分别为:水星0.6,金星0.44,火星0.7。金星是距离地球最近的行星,且质量和地球差不多,又距离太阳系宜居带最近,为啥ESI反而只有0.44呢?这就是因为那里的大气和表面状态十分恶劣,被称为太阳系的地狱行星。而火星ESI值为0.7,是太阳系与地球相似度最大的行星,这也是科学家们正在努力奔赴火星,企图开发火星的原因。而太阳系外一些经过科学家们精挑细选出来的行星,却有不少高于火星ESI值的星球,如格利泽-832 c为0.81,开普勒-442 b为0.83,开普勒-62 e为0.83,格利泽-667 Cc为0.84,开普勒-438 b为0.88等。距离我们最近的恒星比邻星也有两颗行星,其中比邻星b的ESI值也高达0.86。而我们今天重点要说的这颗蒂加登星b星,ESI值竟高达0.95!这是迄今为止,科学家们在太阳系外发现与地球最接近的行星,说它是地球的表兄弟甚至亲兄弟都不为过,那么那里会存在蒂加登星人吗?现在开始说重点:蒂加登星b是一颗怎样的星球?2003年,科学家在白羊座发现一颗暗弱的恒星,被称为SO J025300.5+165258,距离我们12.5光年。这项发现是NASA一个研究小组在搜寻之前的小行星数据资料中意外找到的,由此就以这个研究小组组长、NASA天体物理学家博纳尔·蒂加登的名字命名,被称为蒂加登星。为了方便读者理解,这里简要说一下系外行星的命名规则。一般来说就是在发现的恒星后面加上小写字母a以后的英文字母,a一般用于恒星,不用于行星。因此某恒星系统第一颗被发现的行星就被称为某恒星b,其次就类推为c、d、e、f、g…等等。蒂加登星现在发现了两颗行星,被分别命名为蒂加登星b和蒂加登星c,我们要说的ESI值达到9.5的行星就是蒂加登星b。为什么其与地球相似度这么高呢?首先,其公转轨道处于蒂加登星的宜居带,因此其表面温度适宜,这样,这颗星表面就很可能存在着液态水;其次,这颗星是一颗类地行星,其大小约地球的1.05倍,也就是个头质量与地球差不多,生命承受的重力也与地球相当。这是宜居星球最重要的两项指标,蒂加登星b都符合,通过计算其ESI值达到惊人的9.5。但因此就认为那上面一定会有我们的知音,就有些过于乐观了。实际上,蒂加登星b还有许多与我们地球不一样的条件,有些甚至令人细思极恐。蒂加登星b的主恒星蒂加登星是距离太阳最近的恒星之一,排在第24位。但这颗恒星很小,是一颗红矮星,质量只约太阳的8.9%,表面温度只有约2600度,不到太阳的一半,光度只有太阳的约十一万分之一,视星等为15.4等,距离人类肉眼能看到的6等星亮度差了5757倍,因此很晚才被发现。由于恒星很小,亮度热度较低,其行星为了获得可保存液态水的温度就必须距离恒星较近,因此在所谓宜居带的蒂加登星b距离蒂加登星就只有约0.025天文单位,约375万公里,也就是约为地球与太阳距离的0.025倍,约水星与太阳距离的十六分之一。根据蒂加登星的亮度和温度,在这样一个距离相当在我们太阳系的地球和金星轨道之间,正好是在宜居带,让蒂加登星b的表面气温能够保持在0摄氏度以上,理论上应该比地球更热一些,具备存在液态水的条件。但这种距离不可避免可能会发生两个事件:其一,蒂加登星强大的引力潮汐力很可能早就将蒂加登星b潮汐锁定了,就像月球被地球潮汐锁定一样,永远一面朝着主星;其二,强大的恒星风让蒂加登星b的大气很难保留。这样,蒂加登星b会成为一个冰火两重天的世界,朝着主恒星的一面处于永远的白天炽热状态,水被蒸发殆尽,而背着主恒星的一面则永远处于黑暗的冰封酷寒中,连大气都被冻结。而且,许多红矮星都是耀星,所谓耀星就是恒星上每天会出现几次超级耀斑爆发,紫外辐射会瞬间增强几百乃至上万倍,在耀斑爆发的几分钟内,恒星都会由红色变成蓝色,这种强烈的紫外辐射会杀死行星上一切生命,同时吹跑行星大气。大气和地磁是地球生命保护的双重铠甲,蒂加登星b没有了大气和地磁保护,将受到来自蒂加登星的强烈辐射,生命很难存活。而且,这样近的距离让绕蒂加登星公转一圈只需约117个小时,每秒线速度约56公里。也就是如果那里真的有蒂加登星人,他们约4.9个地球日就过了一年。当然,由于已经被潮汐锁定,就没有了一年四季,倒也感觉不到一年的寒暑变化。那么,蒂加登星b在这样的环境下会有生命存在吗?现在还是个未知数,也只能是个未知数。因为人类现在的观测水平还很弱,无法看清那里的一切,甚至根本看不到蒂加登星b的存在,只是通过大型天文望远镜分析恒星的光变和引力摄动,来估计那里的情况。如果要证实那里到底有没有蒂加登星人,最好的办法就是到那附近去看一看。可惜,现在人类的航天速度还处于蜗牛时代,虽然无人探测器通过行星引力弹弓效应已经达到了秒速200公里,但载人航天的速度还只能勉强达到第二宇宙速度,也就是每秒11.2公里。如果要飞出太阳系,至少要达到第三宇宙速度,即每秒16.7公里。如果载人航天在短期内达到第三宇宙速度,按每秒17公里的速度飞到蒂加登星去,一切都顺利的话,旅途也要22万年;即便无人探测器200公里秒速,飞往蒂加登星也需要18700多年。因此,要去蒂加登星看一看的愿望,在今天还只能是个不切实际的梦。这样,那里有没有蒂加登星人,就无法定论了。不过科学家通过分析,认为那里的生命存在条件并没有上述说的那么悲观,主要原因如下:1、蒂加登星的年龄至少已经有80亿岁了,这样比太阳就大了约35亿岁,作为红矮星年轻气盛的耀星时期已经过去了,恒星运行已经平稳多了,因此对蒂加登星b就友好多了,不至于有那么恶劣的辐射环境。2、即便蒂加登星的大气被吹跑了,又没有地磁保护,但只要有海洋存在,同样可以孕育和生存生命,因为海洋可以隔离和吸收辐射,生命可以生存在深水里。3、即便被潮汐锁定,一面固定对着恒星,另一面永远得不到光照,但如果有空气流动的话,依然能够传递热量,让背面也能感受到温暖;而且,在晨昏带,就是白天与黑夜的交界处,还有一圈恒温带,完全适宜生命存在。4、相对太阳这样的黄矮星,红矮星寿命超长,因此具有让生命稳定生存很长的时期,这个时间长达几百上千亿年,蒂加登星寿命可达万亿年。而太阳寿命只有100亿岁,而且让地球生命宜居的时间只有10~15亿年。5、现在的蒂加登星b比地球年龄大了35亿岁,如果蒂加登星人像人类一样的时间出现,现在文明已经有35亿年了,那是何等先进的文明啊。所以,科学家们还是看好那里的生命,更期盼着那里出现文明。如果那里真的存在高级别文明,我们去不了,说不定哪天蒂加登星人就来到我们面前呢。
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