在浩瀚的宇宙中,行星如同璀璨的珍珠,它們圍繞著恒星旋轉(zhuǎn),展現(xiàn)著各自的魅力。
人類對(duì)行星的探索,從古至今,從未停歇。
讓我們一起踏上一場(chǎng)穿越時(shí)空的旅程,探索這一顆顆神秘的天體。
行星科學(xué)是最古老的天文學(xué)。五行學(xué)說認(rèn)為,世界是由木、火、土、金、水5種基本物質(zhì)組成的。五行不僅與夜空中肉眼可見的5顆行星——金星、木星、水星、火星、土星相對(duì)應(yīng),是古人對(duì)宇宙運(yùn)行規(guī)律的觀察與思考,更是一種哲學(xué)概念,體現(xiàn)了中國(guó)古代天人合一的觀念,是中國(guó)古代哲學(xué)的核心。
人類進(jìn)入航天時(shí)代之后,現(xiàn)代行星科學(xué)的觀測(cè)和研究手段有了巨大進(jìn)步。
地面觀測(cè)是指利用地球上的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、射電望遠(yuǎn)鏡、地基雷達(dá)等設(shè)備,對(duì)行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星等天體進(jìn)行直接觀測(cè)。
在平均海拔4500米的西藏阿里地區(qū),科學(xué)家正在國(guó)家天文臺(tái)阿里觀測(cè)站,開展類地行星和地外生命的探索。
深空探測(cè)是指使用航天器對(duì)遠(yuǎn)離地球的天體進(jìn)行的探測(cè)活動(dòng)。這些航天器通常需要穿越數(shù)百萬乃至數(shù)十億公里的距離,收集并傳回關(guān)于這些遙遠(yuǎn)天體的數(shù)據(jù)和圖像。
月球是人類邁向深空的門檻,而火星是人類走出地月系統(tǒng)開展深空探測(cè)的首選目標(biāo)。2021年5月15日,天問一號(hào)著陸巡視器成功著陸于火星北半球?yàn)跬邪钇皆哪喜款A(yù)選著陸區(qū),我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)取得圓滿成功。據(jù)報(bào)道,2028年前后,我國(guó)天問三號(hào)任務(wù)計(jì)劃實(shí)施兩次發(fā)射任務(wù),實(shí)現(xiàn)火星樣品返回地球。
數(shù)值模擬是現(xiàn)代行星科學(xué)研究中的一種重要方法,它通過建立物理模型并運(yùn)用超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算,來模擬和預(yù)測(cè)行星及其衛(wèi)星、彗星、小行星等天體的動(dòng)態(tài)行為和演化過程。
科研人員利用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬了早期太陽系的行星形成與演化過程,并對(duì)木星的大氣環(huán)流、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、衛(wèi)星的形成等進(jìn)行了研究。他們發(fā)現(xiàn),在大約45億年前,木星捕獲并吞噬了一個(gè)約10倍地球質(zhì)量的行星胚胎,巨大的撞擊瓦解了木星的原初致密核。
實(shí)驗(yàn)室分析無論是模擬行星表面的極端環(huán)境,還是分析地外物質(zhì)的組成,實(shí)驗(yàn)室分析都是行星科學(xué)研究中不可或缺的工具。
近日,通過對(duì)月壤樣品的實(shí)驗(yàn)室分析,科研人員發(fā)現(xiàn),月壤中的一些活性化合物具有良好的催化性能。他們以水和二氧化碳為原料,借助模擬太陽光,以這些活性化合物為催化劑,成功生成了氧氣、氫氣、甲烷和甲醇。
古代天文的智慧之光,奠定了人類對(duì)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的初步理解,照亮了人類文明前行的道路;而現(xiàn)代行星科學(xué),借助于高精度的觀測(cè)設(shè)備、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和多學(xué)科交叉研究,正以前所未有的深度和廣度,探測(cè)行星的物理、化學(xué)和地質(zhì)特性,揭示其宜居性和地外生命的可能性,為探索地球生命的起源、太陽系的起源與演化作出重要貢獻(xiàn)。
(責(zé)任編輯 / 高琳 美術(shù)編輯 / 周游)