反转 土卫二的氢分子,十多年前可能就被发现了!

 

“内行人”很容易从中发现氢分子信号,但该文章作者却对这一点视而不见,这不免有些蹊跷。...



北京时间14日凌晨,NASA召开新闻发布会,向外界公布在土星卫星Enceladus的羽流上发现了氢分子,对此,各大众媒体纷纷猜测,这个发现相当于找到了土卫二冰层下海洋细菌的“食物”,虽然并未发现地外生命,但在这方面的探索上又是一个新的进步。

为此,《中国国家天文》杂志独家专访了国家天文台行星物理研究团组首席科学家崔峻研究员,崔峻研究员为我们披露了一些该发现背后鲜为人知的故事。

氢分子的发现,十年前可能就有了
崔峻研究员曾经使用了卡西尼质谱仪的数据累计达十二年, 作为为数极少会处理此数据的人之一,他回顾了2006年的一次发现。

2006年,卡西尼探测器对土星卫星Enceladus进行了首次飞掠探测,飞掠高度160公里,当时发现了羽状喷流中的水、 二氧化碳、 氮分子、 氨分子、甲烷分子、乙炔分子、丙烷分子,这些成分从土卫二南极附近“热点”喷射出来,表面伴随条纹形态。

然而,2006年的文章中并没有公布氢分子,但是在当时science发表文章的数据图中,“内行人”很容易从中发现氢分子信号,但该文章作者却对这一点视而不见,这不免有些蹊跷。

在质量数2的位置,明显存在信号,这就是氢分子存在的证据(2006年science的文章)
卡西尼的数据之谜
为何科学家当时对氢分子的发现秘而不宣?崔峻研究员认为这可能与卡西尼探测器的数据理解有关。不得不承认,土星系统的研究非常困难,而卡西尼的数据直到近几年才被科学家参悟,而在06年之前。对质谱仪数据的定标存在大量未解问题,这可能导致了当时对于氢分子的发现这一结论有不确定的成分。

另外,卡西尼对于土星卫星Enceladus的飞掠不止一次,06年是第一次飞掠,当时探测距离较远,质量数2附近的信号较弱,背景噪声不好扣除,导致结果
不确定。之后又飞掠了不下十次,而最后这次飞越距离只有70公里,信号强度增加了很多。这也可能也是氢分子发现结论推迟十多年发布的原因之一。

2006年,卡西尼对土卫二Enceladus的首次飞掠探测,高度160公里
谢幕演出,和数十年的沉寂
对于此次NASA的发布会,崔峻研究员认为其意义在于这是卡西尼的谢幕演出,也是未来近几十年内土卫二Enceladus探测的绝唱,这意味着类似的探测在近几年内不再会有。

随着卡西尼的“自杀”退役,一个时代即将终结。此次“发现氢分子”算不上新发现,但如果历数卡西尼的十大成果,包含氢分子、水分子等成分的羽流的发现,定会列入其中。

TIPS:

卡西尼号(Cassini)是卡西尼—惠更斯空间探测器的一个组成部分,由美国国家航天局、欧空局和意大利航天局的一个合作项目,主要任务是对土星系进行空间探测。卡西尼号探测器以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名。

1997年10月,“卡西尼”号发射升空,在经过6年8个月、35亿千米的漫长太空旅行之后,已于北京时间2004年7月1日按计划顺利进入环绕土星转动的轨道,开始对土星大气、光环和卫星进行科学考察。

卡西尼探测器将于今年9月15日一头扎进土星大气层。在此过程中,它将把仪器收集到的多种数据发回地球。数据将一直努力保持传输,直到9月信号最终消失。

无止境~
撰文
 
/ 张超
  
编辑 / 怀尘
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