天文史上的今天:一艘冥王星飛船眼中的木星衛星

摘要:

2007年2月27日,新視野號開始飛掠木星系統,拍攝下這張木衛四的照片。木星的引力加速讓新視野號的冥王星旅程直接縮短了3年的時間。

新視野號拍攝的木衛四

來源:NASA

2007年2月27日國際標準時間05:03,飛向冥王星的美國新視野號探測器拍下這張照片。

畫面中的星球是木星四顆伽利略衛星中最外側的一顆:木衛四(Callisto),拍攝時飛船位於木衛四南緯4度,西經5度上空。

這時候,新視野號探測器正高速飛越木星附近空間,它搭載的「遠程勘測相機」(LORRI)拍攝下這張圖像。

在距離木星最近時,新視野號飛船與木星之間距離大約230萬公里,相比之下,木衛四圍繞木星運行的軌道半徑大約是190萬公里,按道理新視野號是有機會非常接近木衛四的。但是當新視野號抵達木星系統附近時,木衛四剛好運行到了軌道的另一側,因此這張照片拍攝時,飛船距離木衛四仍然有超過400多萬公里的距離。

新視野號飛過木星附近,進行引力彈弓軌道借力。可以看到,木衛四(Callisto)此時正位於公轉軌道另一側,距離較遠

來源:NASA

木衛四在四顆伽利略衛星中比較特別。簡單來說,它的表面顯得相對較「老」。可以看到木衛四地表遍布撞擊坑,這在行星地質學上是表明其地表較為古老的特徵。而相比之下,另外三顆伽利略衛星:木衛一,木衛二和木衛三則要活躍的多。

除了撞擊坑之外,這顆直徑達到4800公里(相比之下,月球的直徑大約3476公里)的衛星表面幾乎看不到任何其他大型地質活動跡象,顯得死氣沉沉。不過,可以看到一些撞擊坑看上去是亮的,這是撞擊翻出下方水冰物質的緣故。

新視野號拍攝的木衛一。除了木衛四之外,另外三顆伽利略衛星似乎都顯示比較活躍的地質活動歷史。尤其木衛一,這是太陽系中除了地球之外唯一一個被證實存在強烈火山活動的星球

來源:NASA

新視野號探測器是人類第一顆飛向冥王星的探測器,設計軌道時專門考慮使其從木星附近飛過,最大目的是進行行星引力彈弓借力。

從木星這個龐然大物身邊飛過,讓木星的強大力量拉一把,瞬間讓新視野號飛船得到了每秒4公里的加速,從而使其速度達到了每秒23公里,可以在一小時內圍繞地球飛行兩圈。木星的引力加速直接讓新視野號飛向冥王星的旅程耗時縮短了3年時間。

從這張新視野號探測器速度變化圖上能夠直觀的看到新視野號飛船木星借力帶來的速度增量

來源:NASA

另外,在飛掠木星附近期間,新視野號科學團隊也能夠藉此機會打開探測器上的各項設備進行觀測,獲取對木星系統的考察數據,並同時檢驗各項設備的工作狀態和參數正確性,為之後的冥王星探測做提前演練。


編者按:

《天文史上的今天》欄目是老嚴的一次個人歷險,試圖通過堅持365天,完整記錄一年中每一個日子在人類漫長的天文歷史中留下的印記。

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