被困在太阳系数十亿年的行星群!露西号将探索这一群古老的天体!

大约40亿年前,我们太阳系的行星与大量围绕太阳运行的岩石或冰状物体共存。这些是形成行星的原始构造块。当这些巨大行星轨道的移动将它们分散到太阳系遥远的外围或更远的地方时,这些遗留下来的大部分物体就消失了。但有些卫星是在两个距离地球较近的地区被捕获的,靠近木星和太阳平衡的引力影响点,它们被困在那里,基本上没有受到影响,已经有几十亿年了。

被困在太阳系数十亿年的行星群!露西号将探索这一群古老的天体!


从现在起三年后,也就是2021年,一艘来自NASA的名为露西(Lucy)的航天器将开始探索这一片古老的区域,帮助科学家了解太阳系的早期历史。露西的灵感来自一块著名的化石,在34年前,骨骼化石人类学家Donald johanson发现了一位400万年前现代人类的远古祖先骨骼化石,后来以披头士乐队1967年的热门歌曲《露西在钻石天空》(Lucy in the Sky with Diamonds)命名为露西(Lucy)。

露西号将飞越六颗被困行星——木星特洛伊小行星——让人类第一次看到这些古老的天体。通过研究这些行星形成的化石,可以揭示太阳系的发展,就像露西化石揭示人类进化一样。在前往特洛伊的途中,露西将访问一颗小行星,研究小组将其命名为Donald johanson,以发现我们祖先骨骼化石的人类学家Donald johanson命名。

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上面的延时动画显示了内行星、木星和成群的特洛伊(绿色)在“露西”任务期间的运动。

“特洛伊行星群拥有太阳系起源的重要线索,因为他们是建造行星的过程中遗留下来的残余物,也是目击者,特洛伊与木星同步围绕太阳运行,几乎沿着同样的轨道运行,但却以大约六分之一的轨道领先于这颗巨大的行星,或者说以同样的速度尾随着它。这使得它们靠近两个引力稳定的“拉格朗日”点之一L4和L5,这两个点位于与木星和太阳等边三角形的顶点,在那里它们被完美地保护起来,不被扰动到不同的轨道上或完全脱离太阳系。在木星的L4和L5点周围的区域,每一个都包含着一群有着数十亿年历史的天体,这些天体包含着关于我们太阳系历史的信息。

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基于地球的观测,天文学家能够根据颜色和可能组成的细微变化对特洛伊小行星进行分类。露西项目的科学家基思·诺尔说:“我们从地球上测量到的属性发生了变化,我们想知道这种变化背后的物理基础到底是如何。因为对单个物体的任务是不允许进行这种比较的,因此通过对不同的物体进行取样,露西号将为理解我们在更广泛的世界中看到的东西提供更好的基础信息。通过访问跨越所有主要类型的6个特洛伊,其中两个组成了一个双星系统(两个相互绕对方运行的天体),露西将获得关于构成太阳系最初的星子盘天体的丰富信息。

科学家解释,特洛伊群的一个共同特征是他们都是黑暗的。诺尔说:“它们只反射击中它们的光线的4%或5%。那么到底是什么让特洛伊人变黑是一个巨大的谜,甚至它可能会对我们的地球产生惊人的影响。因为黑暗物体的表面可能含有有机(含碳)化合物,如果我们调查的许多特洛伊小行星群都有有机物存在的证据,那就意味着生命的基本组成部分在早期的太阳系中是普遍存在的。

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这群特洛伊行星已经被困在现在的轨道上数十亿年,并且我们相信它的部分残余送到了离太阳更远的地方,因为科学家在柯伊伯带(海王星轨道(距离太阳约30天文单位)外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域)发现了它们,收集数据对露西的成功至关重要。该任务的有效载荷将携带四种仪器:L 'Ralph,由MVIC(多光谱可见成像照相机)、多色成像仪和LEISA(线性Etalon成像光谱阵列)组成,LEISA是一种光谱仪,将提供关于表面成分的信息;L 'LORRI(远程侦察成像仪),高分辨率相机;和L 'TES(热发射光谱仪),它将测量特洛伊表面温度。除了科学仪器,露西的通信(无线电)和目标捕获系统(TTCam)将为科学任务作出贡献。L ' ralph将分析特洛伊人的表面,寻找这些小行星上不同硅酸盐、冰和有机物的存在。L 'LORRI将在最近的距离拍摄由TTCam补充的特洛伊的高清照片。L ' tes将调查特洛伊表面的物理状态,无线电数据将与成像数据一起用来确定它们的质量和密度。

露西号计划于2021年10月发射,比历史上任何一次任务都要特殊,因为它将多次绕太阳不同轨道飞行。

露西号,有关太阳系遥远过去的历史即将揭晓!


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