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数据显示,200年前彗星撞击海王星

欧洲航天局赫歇尔红外太空望远镜进行的新测量表明,彗星可能在两个世纪前撞击了我们太阳系中最外层的行星海王星。

欧洲太空望远镜对海王星大气层的最新测量表明,大约200年前,一颗彗星可能撞上了这颗气态巨星。

利用赫歇尔太空天文台的数据,科学地分析了海王星大气层的组成。他们发现了这颗气态巨星大气中一氧化碳的峰值分布,这可能是早期彗星撞击的迹象。

这项研究在7月16日的《天文学与天体物理学》在线期刊上有详细介绍。

利用过去的知识

彗星(或小行星)和行星之间的其他类似碰撞有助于天文学家探测到彗星撞击的迹象。

1994年,当舒梅克-利维9号彗星的碎片撞击木星时,科学家们能够检查轨道和碎片,以更好地了解行星撞击。旅行者2号、伽利略号和尤利西斯号太空探测器上的仪器也记录了这起罕见事件的每一个细节。

这些数据现在有助于科学家发现多年前发生的彗星撞击的迹象。彗星有时被描述为“尘球”,以水、二氧化碳、一氧化碳、氢氰酸盐和硫化氢的形式在木星和海王星等气态巨星的大气层中留下了自己的印记。这些化合物的微量分子可以在行星发射到太空的辐射中检测到。

今年2月,马克斯·普朗克太阳系研究所(MPS)的科学家提出了大约230年前彗星撞击土星的有力证据。这项研究发表在2010年2月的《天文学与天体物理学》上。

尼泊尔也是'

赫歇尔号上的光电探测器阵列相机和光谱仪(PACS)仪器进行的新测量使天文学家能够分析海王星的长波红外辐射。这些观测结果表明海王星可能经历过类似的宇宙碰撞。

科学家们检查了海王星的大气层,它主要由氢和氦组成,并含有微量的水、二氧化碳和一氧化碳。他们检测到海王星大气中一氧化碳的异常分布,与下方的对流层相比,平流层上层的一氧化碳浓度要高得多。

“平流层中一氧化碳浓度较高只能由外部原因来解释,”赫歇尔科学项目的MPSand原理研究员Paul Hartogh说,该项目研究太阳系中的水和相关化学物质。“通常情况下,对流层和平流层的一氧化碳浓度应该是相同的,或者随着高度的增加而减少。”

一个彗星撞击可以解释如此奇怪的结果。碰撞迫使彗星散开,而被困在彗星冰中的一氧化碳多年来被释放并分布在平流层中。

“因此,根据一氧化碳的分布,我们可以得出撞击发生的大致时间,”同样来自MPS的Thibault Cavali说。研究人员补充说,这将有助于科学家确认大约200年前一颗彗星撞击了海王星。

这项新研究似乎也推翻了之前试图解释海王星大气中一氧化碳范围分布的理论。古老的理论认为,来自太空的微小尘埃颗粒的恒定流量将一氧化碳引入这颗气态巨星的大气层。

但,在海王星的平流层中,科学家们也发现了比预期更高浓度的甲烷。

甲烷和它有什么关系

在海王星上,甲烷的作用方式与地球上的水蒸气相似:对流层顶的温度决定了有多少水蒸气可以上升到平流层。

如果这个屏障变热,更多的气体能够通过。在地球上,对流层顶的温度从未低于零下176华氏度(零下80摄氏度)。然而,在海王星上,对流层顶的平均温度是零下426华氏度(零下219摄氏度)。

这意味着对流层顶屏障中的一个缺口可能是海王星上甲烷浓度升高的罪魁祸首。

在零下415华氏度(零下213摄氏度)的温度下,海王星南极的大气层比其他任何地方都高6度,这使得气体更容易从对流层进入平流层。科学家们认为甲烷来源于地球本身,因此可以扩散到平流层。

欧洲航天局于2009年5月发射了赫歇尔红外太空望远镜。该天文台是目前轨道上最大、最强大的红外望远镜。


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