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陈根:土星光谱观测数据,探秘外星生命

陈述根本2020-09-22 10:28发文

文/陈根

不论是金星的生命迹象还是火星的生存可能性,探索外星文明一直是人类遥远又真实的命题。

现在,美国国家宇航局的“卡西尼”号航天器拍摄的数据已被用来制作土星卫星土卫二恩克拉多斯(Enceladus)的全球红外图。这个冰天雪地的世界拥有戏剧性的“虎纹”喷口,它通向一个巨大的地下海洋,长期以来,人们一直推测,这个海洋可能是外星生命的栖息地。

卡西尼号于2004年至2017年环绕土星及其卫星运行。在任务执行期间,卡西尼号飞越土卫二147次,与这颗冰冷的卫星进行了23次近距离接触。

在这个过程中,卡西尼号上的视觉和红外成像光谱仪(VIMS)收集了光谱观测数据,该光谱仪能够描述构成月球表面的水冰粒的温度、构成和结晶的特征。尽管现在探测器结束已经任务,并坠入土星云层表面的漩涡深处,但这些收集的数据仍具有重要意义。

正是从这些数据中,科学家们构建了一幅新的土卫二表面的全球红外镶嵌图。全彩图像是由VIMS光谱成像仪的三个红外通道组合而成的,用红色、绿色和蓝色表示,并将它们重叠在另一个团队使用卡西尼号上的成像科学子系统创建的马赛克图上。

事实上,土卫二的表面几乎由纯净的水冰构成,这使得它具有很强的反射性,但观测到的亮度取决于表面材料的性质、表面形状和观察角度。为了显示表面成分和物理状态的差异,必须对这些变化进行校正。

研究人员正是利用这些信息进行了光度校正,该校正考虑到并纠正了由不同表面材料、其形状和观察角度造成的数据变化。这些修正揭示了新的细节,并突出了月球表面成分和状态的偏差。

通过使用这些改进的光度校正,科学家们已经能够揭示出与图像中不同颜色对应的光谱变化。在南极有四条被称为虎纹的大型构造断层的地区,这些断层尤其引人注目。南极的图像也显示了一个清晰的边界,在那里浅红色和蓝色区域交汇。在第一张图片中看到的光滑的红色可能是由于最近暴露的淡水冰。这可能是海底热点的表面特征。

未来,科学家们计划将他们的技术应用到其他冰冷的卫星上,将其与土卫二进行比较,这为宇宙的探索提供了新的方法,目前,这项研究的论文已经发表在《Icarus》杂志上。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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