向下落!天王星探索可被通过轨道器/探测器使命打开,一个提议的NASA新旗舰冒险。(Image
credit: Keck Institute for Space Studies/Chuck
Carter) 改进我们的知识 帕萨迪纳加州理工学院的凯克空间研究所(KISS)去年年底举办了一次强调天王星的重要性的研讨会,探究如何在一个未来包括一个轨道器和一个探测器使命的上下文中最佳提高我们的天王星内部结构的了解。 带头举办凯克空间研究所研讨会的是霍夫施塔特(Mark
Hofstadter),一个工作在南加州美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的行星科学家。他不害羞太阳系并承认天王星是他最喜欢的行星。 太空网站采访了霍夫施塔特来讨论天王星的探索——那个一个质量约为地球14.5倍的遥远冰巨行星——能提供的。这颗行星已经只被访问过一次,被美国宇航局的旅行者2号宇宙飞船回到1986年在一次短暂的飞越期间中。 霍夫施塔特说,在行星社区内许多人很集中在天王星使命上。至于凯克空间研究所研究,它集中在天王星系统的一个方面上,他说:了解行星内部的当前结构和组成以了解关于它的形成和演变。 霍夫施塔特说,“我个人相信了解内部是去天王星的最重要原因”。但他也强调天王星是一个复杂的系统,由行星的内部、它的大气层、它的光环和小卫星、更大的卫星、它的磁层以及与太阳风的相互作用组成。 霍夫施塔特说,因此正如十年勘察所指出的那样,研究天王星有跨广泛的主题来产生变革性的、突破性的科学的潜力。 霍夫施塔特补充道,“你甚至可以扩展'系统'的想法来包括天王星如何在它的生命周期上引力上改变太阳系中其他天体的路径,潜在的影响地球,该系统的每个组成部分都有违反我们的行星如何运作的一些想法的特征”。 冰巨星 霍夫施塔特忠告,这就是为什么天王星轨道器和探测器计划要在该系统中间放置一个轨道器——一个配备了各种仪器的航天器以及一个进入大气层的探测器——被预计急剧的增加我们的整个太阳系以及围绕其他恒星运行的行星的了解的。 为什么他将天王星的内部评为最迫人的调查使命? 喷气推进实验室行星科学家回答道,“我们在我们银河系中已经发现的数千颗行星中,大多数的是大小与天王星和海王星差不多的。这使天王星成为一种重要的行星类型,我们将应用我们在天王星学到的到所有那些我们不能详细研究的其他遥远行星”。 复杂的系统 霍夫施塔特强调,关于天王星和海王星的组成和结构有许多未知数。例如,科学家们不确定是否天王星有一个深的硬的区域。 霍夫施塔特说,“我们称它们为'冰巨星',因为我们最初认为它们主要由水冰形成,但最近有些人已经争论它们应该主要是岩石”。了解关于内部的基本东西——某些我们只能通过用宇宙飞船去那里来学习的东西——将帮助我们了解这种类型的行星如何形成和演化”。
哈勃太空望远镜在2014年和2022年拍摄的行星古怪天王星的观望。天王星滚在它的随它遵循一个84个地球年轨道环绕太阳的边上,而不是像地球做的那样以更垂直的位置自旋。(Image
credit: NASA, ESA, STScI, Amy Simon/GSFC, Michael H. Wong/UC
Berkeley with image processing by Joseph DePasquale/Space Telescope
Science Institute) 天真的地球为中心观望 还有一个天王星的天体生物学潜力问题。霍夫施塔特说,侦察外太阳系火星以外的行星的历史一直是令人惊奇的。 真的,我们天真的以地球为中心的观望最初的表明了需要阳光来为生命提供能量,我们认为火星以外的地方将是寒冷的、不活跃的、死的世界。 霍夫施塔特说,“我们现在知道有其他加热外太阳系中的冰冷天体并形成液态海洋的方法,我们仍然相信液态水对生命是至关重要的,其他地方生命的化学可能与地球上的那个不同的工作”。