“毁灭之神”阿波菲斯于2029年4月接近地球时的插图（图片来源：uux.cn/Jonathan Männel/《关注太阳系》，NASA/JPL）（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：在不到五年的时间里，一颗以埃及混乱与毁灭之神阿波菲斯命名的1000英尺宽（305米宽）小行星将在距离地球30000英里（48300公里）的范围内经过。科学家们不打算让这种大小的太空岩石罕见的近距离通过被浪费掉。2029年4月13日，也就是星期五，当阿波菲斯，正式名称为（99942）阿波菲斯，最接近地球时，它将在我们的星球上变得如此突出，以至于可以用肉眼看到。美国国家航空航天局的OSIRIS-APEX航天器（曾被称为OSIRIS-REx）将亲自与近地小行星（NEA）会面。但是，如果一切顺利，美国国家航空航天局的任务可能会在交会期间加入许多小卫星。在吉祥的“NEAlight”项目下，维尔茨堡朱利叶斯·马克西米利安大学（JMU）的一个团队，由太空工程师哈坎·卡亚尔领导，揭示了这种航天器的三个概念。每一颗建议的卫星都将致力于利用这一小行星通道，因为地球每千年只经历一次这样的事件。目标？收集数据，帮助科学家更好地了解太阳系，甚至可能有助于制定针对危险小行星的防御措施。至于为什么阿波菲斯是行星防御研究的合适目标？这颗小行星于2004年被发现，很快就登上了衡量所谓潜在危险小行星（PHA）风险的榜首，即距离地球20个月球距离内宽度为460英尺（140米）或以上的小行星。无论是阿波菲斯的大小，还是其轨道距离地球的距离，这颗小行星在17年内一直处于欧洲航天局（ESA）PHA“撞击风险列表”和NASA哨兵风险表的首位。直到2021年3月，美国国家航空航天局的科学家近距离飞越这颗小行星——一块几乎和帝国大厦一样宽的太空岩石——才确定阿波菲斯实际上至少在100年内不会撞击地球。尽管我们现在知道阿波菲斯在下个世纪不会与地球相撞，但它在2029年的科学影响仍然巨大，全球各国的航天机构将密切跟踪它的轨迹。此外，作为一颗与婴儿太阳周围剩余物质形成的行星大约同时形成的小行星，阿波菲斯还为研究人员提供了一个独特的机会，可以确定大约46亿年前太阳系的化学成分会见约会候选人尽管我们知道太阳系中大约有130万颗小行星，其中2500颗被认为具有潜在危险（尽管预计至少一个世纪内都不会有小行星撞击地球），但研究小行星的航天器任务相对罕见。到目前为止，只部署了20次原位研究小行星的任务，包括上述OSIRIS REx、日本的“隼鸟1号”和“隼鸟2号”飞船、欧空局的“罗塞塔”太空探测器，以及美国国家航空航天局的“露西”号小行星跳跃任务，该任务目前正在前往与木星共享轨道的特洛伊小行星。因此，JMU团队在考虑未来的小行星调查航天器时，必须仔细考虑其选择。OSIRIS REx任务的插图，更名为OSIRIS-APEX，与阿波菲斯的日期为2029年。（图片来源：uux.cn美国国家航空航天局）该团队的第一个概念是一颗小型卫星，它将在2029年4月接近地球时与阿波菲斯会合两个月。飞船将在几周后与“毁灭之神”太空岩石粘在一起，即使它离开了。在任务过程中，这艘德国国家航天器将拍摄阿波菲斯，并进行测量，记录NEA在飞越过程中发生的任何变化。这项特殊任务将是一项具有挑战性的任务，因为它的持续时间、飞行所需的距离，以及飞行器必须长期自主运行的事实。它还必须在阿波菲斯抵达地球附近至少一年前发射。2029年4月，一颗用于调查阿波菲斯的小型卫星访问地球时可能出现（图片来源：uux.cn/SATEX团队/维尔茨堡大学）该团队的第二个概念涉及与欧空局正在计划的名为RAMSES的更大航天器集成。这次任务将配备较小的卫星、测量设备和望远镜。拉美西斯以埃及法老拉美西斯大帝的名字命名，它将前往阿波菲斯，并在小行星经过地球时与之呆在一起。如果第二个概念实现，RAMSES携带的一颗小型卫星将由JMU团队设计，该项目所需的技术工作量比第一个概念少，同时有望获得更多的科学知识。然而，第二个概念面临的主要问题之一与补救措施的实施有关——不是字面上的，而是象征性的。它的成功将取决于欧空局伙伴国是否愿意为此次任务提供资金。同样，要确保这一概念的成功，至少需要365天的筹备时间。第三个概念涉及一颗小型卫星，它只会在阿波菲斯距离地球最近的时候短暂飞过，并在这个过程中拍摄小行星的图像。这一概念所需的工作量要小得多，而且这种工艺相对便宜。然而，概念3的缺点是它的观测时间有限，这也会限制这次任务为我们了解小行星增加的知识量。好的一面是，小规模的任务可能在阿波菲斯抵达前两天发射。此外，如果概念3成功观测到阿波菲斯，它将展示小型廉价卫星研究小行星的能力，这可能会增加人们对未来小行星原位研究任务的兴趣。NEAlight项目于2024年5月初启动；从现在到2025年4月30日，JMU的科学家们将制定出各自任务的要求和具体情况。除了阿波菲斯的访问之外，所考虑的三个概念可能仍然是未来前往其他太阳系行星、月球或其他有趣的近地天体的任务的选择。 上一篇我们说到了太阳系最大的行星——木星，这一次要谈的自然是第二大的行星——土星，也是一颗重要由气体组成的星球，所以也叫做类木行星。人们在史前时代就已经知道土星的存在，在历史，它是除了地球之外已知的五颗行星中最远的一颗，并且有与其特性相符的各式各样的神话。在古罗马神话中它是农神，从这颗行星所采纳的名字，它是农业和收获的神只。在印度占星学，有9个占星用的天体，土星是其中之一，在中国依据五行之说，它被称为土星。在古希伯来语，土星称为"Shabbathai"，它的天使是卡西尔 Cassiel，意思是智慧之神或有益于身心的;是Agiel 精灵，它更为黑暗的一面就是恶魔 lzaz。人们之所以这么早就能发现土星，是因为土星具有太阳系最绚丽的光环，其他的的星环在它面前简直是萤火虫与太阳，其星环重要由冰微粒，岩石与等离子组成。土星环位于土星的赤道面上。在空间探测前，从地面观测得知土星环有五个，其中包括三个主环 A环、B环、C环和两个暗环 D环、E环。B环宽又亮，它的内侧是C环，外侧是A环。A、B两环之间为宽约4800公里的卡西尼缝，是天文学家卡西尼在1675年发现的，产生环缝的真相是因为光环中有卫星运行，卫星的引力造成的。B环的内半径91,500公里，外半径116,500公里，宽度25,000公里，可以并排安放两个地球。A环的内半径121,500公里，外半径137,000公里，宽度15,500公里。C环很暗，它从B环的内边缘一直延伸到离土星表面只有12,000公里处，宽度约19,000公里。1969年在C环内侧发现了更暗的D环，它几乎触及土星表面。在A环外侧还有一个E环，由非常稀疏的物质碎片构成，延伸在五、六个土星半径以外。1979年9月先驱者11号探测到两个新环──F环和G环。F环很窄，宽度不到800公里离土星中心的距离为2.33个土星半径，正好在A环的外侧。G环离土星很远展布在离土星中心大约10～15个土星半径间的广阔地带。先驱者11号还测定了A环、B环、C环和卡西尼缝的位置、宽度，其结果同地面观测相差不大先驱者11号的紫外辉光观测发现，在土星的可见环周围有很大的氢云环本身是氢云的源。土星与木星核心类似，现代认为，土星形成时，起先是土物质和冰物质吸积，继之是气体积聚因此土星有一个直径2万公里的岩石核心。这个核占土星质量的10%到20%，核外包围着5,000公里厚的冰壳，再外面是8,000公里厚的金属氢层金属氢之外是一个广延的分子氢层。不仅核心类似。就连组成的气体也差不多，土星外围的大气层包括96.3%的氢和3.25%的氦，可以侦测到的气体还有氨、乙炔、乙烷、磷化氢和甲烷。因此土星与木星一样，发生着大风暴，最奥秘的是长期出现在78N附近，围绕着北极的六边形漩涡。在北极的六边形中每一边的直线长度大约是13800 公里，整个结构以10h39m24s自转，与行星的无线电波辐射周期一样，这也被认为是土星内部的自转周期。这个六边形结构像大气层中可见的其他云彩一样，在经度上没有移动。这个现象的规律性的起源仍在推测之中，多数的天文学家认为是在大气层中某种形式的驻波，但是六边形也许是一种新型态的极光。在实验室的流体转动桶内已经模拟出了多边型结构。土星北极点的六边形风暴和木星表面的大红斑一样是令人着迷的景象。土星上一天的时间很短暂，2013，行星科学家认为，六角形风暴的循环能基本准确地反映出土星一天的时长：10小时39分23秒。与其他的气体巨星一样，土星缺少坚实的地表，因此科学家无法利用其地表测量它的自转周期。此外，土星表层大气在赤道附近的运动速度也比其在极点附近的运动速度快。许多行星科学家利用磁场释放出的无线电推算天体的自转周期，因为科学家假设这些无线电是从星球的深层内部释放出来的，那里的自转周期更加稳定。然而，对于土星而言，这种猜测方法遇到了阻碍：从土星南北半球释放出的无线电有15分钟左右的时间差。相对而言，六角形风暴的循环更加稳定，因此可以当作推断自转周期的一个关键因素。研究者将卡西尼号土星探测器拍摄到的时间跨度为5年半的图像结合在一起加以分析，发现六角形风暴的循环周期几乎不会发生变化。这一发现暗示：可蔓延数百公里的六角形风暴与星球的内部关系密切，因此它是土星真实自转速度的一个有效标示。与木星一样，土星一样具有极光现象，土星环绕太阳旋转一周为30年，在公转一次中仅出现两次土星双极光现象。哈勃望远镜拍摄的这张图像显示土星每个极地同时出现闪亮的极光。这一现象是由于太阳风形成的，太阳风是太阳喷射的亚原子带电粒子流，与土星大气层的分子发生交互作用。在地球上，极光是带电粒子沿着地球磁场线进入大气层形成的奇特现象。天文学家发现该图像中土星北极和南极洲极光之间存在细微的差别，其中包含在北极光中的璀璨椭圆形状区域比南极洲光区域略小，并且光线更强烈一些。这暗示着土星的磁场分布并不均匀，由于北极磁场更强一些，当太阳粒子穿过北极大气层时被加速形成能量较高的粒子流。由哈勃紫外巡天相机在2013年4到5月拍摄的土星北极光景象，经过进一步的研究，科学家发现土星的极光形成原理与地球类似，都是太阳风所携带的物质穿越大气电子层所发。那么土星具有生命吗？与木星一样，土星内部气温过高，而表面温度过低，也无法承载与地球类似的生命，而其的第六颗卫星，简称土卫六的天体，是太阳系唯一一个具有大气的卫星，反而受到科学家的关注，猜测上面可能有生命。为何在卫星中只有土卫六有大气层呢？这一直是行星物理学家们在思索的问题。有人认为，这可能是土卫六表面温度高到足以维持相当数量的甲烷和氨气，以保持与其表面的冰相平衡。也可能是土卫六上的冰含有甲烷和氨，在土卫六的温度下容易形成大气。第三种可能是土卫六大气不会像受木星强磁场那样，使大气跑掉。第四种可能是土卫六的质量大，能经受内部的分化，分化出的冰向表面集中，它的引力足以使大部分的气体不至跑掉。为了进一步研究土卫六大气和生命的关系，美国康奈尔大学的行星物理学家卡尔·萨根等人，做了土卫六大气模拟实验。研究者认为，土卫六上含有大量氮气的大气层，产生了各种各样的生命前的化学物质。萨根指出：早期的地球上可能也曾发生过类似的过程。但在土卫六上发生的生命前化学过程，因为那里的温度远低于水的冰点，大概是不会有生命的。美国旅行者1号也探测过土星，发回的数据却令人失望，，它发现土星有一层稠密的大气层和一个液态的表面，其大气层至少有400公里厚，甲烷成分不到1%，大气的重要成份是氮，占98%，还有少量的乙烷、乙烯及乙炔等气体，表面温度在-181℃到-208℃之间，液态表面下有一个冰幔和一个岩石核心，未发现存在任何生命的痕迹，但土卫六能向外发射电波，使人感到迷惑。对宇宙和生命的探索，我们永远不会停止，随着科学的进展，相信终有一天我们能揭开那些曾经是迷的难题。看到的伙伴希望能点个关注，谢谢啦。