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一張來(lái)自宇宙的照片中可以包含多少信息?

焦毅
原創(chuàng)
航天系統(tǒng)高級(jí)工程師,擅長(zhǎng)航天、太空等領(lǐng)域科普文章創(chuàng)作。
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近日,NASA 公布了一張卡西尼號(hào)探測(cè)器拍攝的土衛(wèi)二照片,清晰地展現(xiàn)了其南極冰殼的巨大裂縫,但更讓人驚喜的是,這張照片還包含了很多其他有價(jià)值的航天信息。

第一眼看到這幅圖,我們難免會(huì)被圖中右側(cè)密布的凹坑所吸引,那么它們是什么,又是怎么形成的呢?毫無(wú)疑問(wèn),始作俑者是太空中那些流浪天體,或者,可以叫它們隕石。它們?cè)谔罩胁皇苁`地游蕩著,然后不一定什么時(shí)候,就會(huì)偷偷地給你一拳,就像 6500 萬(wàn)年前,滅絕了恐龍的那顆小行星一樣,給當(dāng)?shù)氐纳飵?lái)近乎毀滅性的打擊。但從行星本身的角度來(lái)看,這些撞擊帶來(lái)的無(wú)非一瞬間的微顫。另外,值得注意的是,體積只有地球2‰的土衛(wèi)二上尚且有著如此密布的撞擊坑,地球面臨的撞擊風(fēng)險(xiǎn)也就可想而知。所以說(shuō),在危險(xiǎn)的太空中,人類(lèi)的文明真的僅僅是一個(gè)偶然。

那么問(wèn)題來(lái)了,同樣是固態(tài)天體,為什么體積這么小的土衛(wèi)二上的隕石坑看起來(lái)會(huì)比地球和火星上更加細(xì)密、清晰呢?這里就要感謝我們的大氣層了。一方面,它可以化解飛來(lái)的大多數(shù)小尺寸隕石,一是通過(guò)大氣阻力使其在接觸地表之前充分減速、弱化撞擊速度:二是在穿越大氣層的過(guò)程中,在阻力和高溫的作用下燒蝕分解,降低了隕石的重量,進(jìn)一步弱化了撞擊的動(dòng)能,從而使得很多來(lái)自太空的“鐵拳”變成了溫柔的“輕撫”。另一方面,即使一些尺寸較大的隕石成功給地球和火星留下了傷疤,但隨著時(shí)同的推移,風(fēng)沙會(huì)逐漸將傷疤撫平。而與之對(duì)應(yīng)的,木衛(wèi)二上如此眾多小型的、輪廓清晰的隕石坑,則在告訴我們,在這個(gè)冰凍星球上,大氣其實(shí)十分稀薄,既無(wú)法阻止鐵拳,更無(wú)法撫平傷疤。

這個(gè)時(shí)候大家可能還有一個(gè)疑問(wèn),那就是為什么左半邊臉如此光滑,仿佛完全沒(méi)有挨過(guò)揍?可能會(huì)有人認(rèn)為這是由于土衛(wèi)二被土星潮汐鎖定,也就是說(shuō)它像月亮一樣,朝向土星的那一面是永遠(yuǎn)不變的,所以朝向土星的那一面會(huì)受到更多保護(hù)。但其實(shí)這并不是圖中左半部分看不到傷疤的原因,一個(gè)有力的證據(jù)便是,同樣潮汐鎖定的月球就不是這樣,而是滿(mǎn)臉傷疤。那這又是為什么呢?合理的解釋目前只有一個(gè),那就是土衛(wèi)二上存在著年代較近的地質(zhì)運(yùn)動(dòng),把曾經(jīng)的隕石坑轉(zhuǎn)化為了平原。近些年對(duì)土衛(wèi)二的探測(cè)中,發(fā)現(xiàn)的其特有的“冰火山爆發(fā)〞和“間歇泉”等現(xiàn)象,也都有力地支撐了這個(gè)猜想。

毫無(wú)疑問(wèn),這張照片里包合的信息要比上面提到的更加豐富,這張照片如此,千萬(wàn)張其他的來(lái)自宇宙的照片亦是如此。所以毫不夸張地說(shuō),每一張來(lái)自宇宙的照片,都可以稱(chēng)之為卡西尼號(hào)們的軍功章。

注:封面圖土衛(wèi)二照片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),侵刪。