网上有关“冥王星是怎么被发现的?”话题很是火热,小编也是针对冥王星是怎么被发现的来源:https://wzwxpx.com/cshi/202412-108.html?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您来源:https://wzwxpx.com/zhishi/202412-63.html。
海王星被发现以后不久,从1850年开始,一些天文学家就分析,在海王星以外可能还有一颗未知的新行星。美国天文学家洛韦尔在仔细研究了天王星和海王星轨道异动的误差后,认定还存在一颗更远的行星来源:https://www.wzwxpx.com/bkjj/202412-119.html。为寻找这颗行星,洛韦尔付出了十几年的心血。1905年,他完成了对未知新行星运行轨道的观测推算,并且着手用照相方法进行搜寻。由于这颗未知行星距离地球太遥远,搜寻起来极为困难,所以直到1916年11月洛韦尔去世时,都还没有什么结果。洛韦尔所创建的天文台继承了他的遗愿,继续不懈地搜寻着这未知的行星。
1925年,洛韦尔的兄弟捐献了一架口径32.5厘米的大视场照相望远镜,性能非常好,为继续搜寻新行星提供了优越的条件。1929年,洛韦尔天文台台长邀请美国天文工作者汤博加入搜索未知行星的行列。来源:https://wzwxpx.com/cshi/202501-216.html
哈勃望远镜拍摄的
冥王星和它的卫星在数以百万计的星点中,要找到这颗未必存在的行星,其难度可想而知。汤博深知,行星看起来只是个恒星状的光点,似乎和恒星没什么区别,但如果从动态观察看,行星会绕着自己的恒星转,因而它的位置也在不断变化。
为发现星点位置的变化,汤博想了一个办法:把它们的分布状态随时拍摄下来,再从比较中发现变化。确定了观察方法后,汤博根据洛韦尔的计算,首先把冥王星所在的天空区域划分成一小块一小块,对一个个天区逐一进行搜索,并且在搜索过程中拍摄大量底片。每隔两三天时间,汤博就要重新拍摄相同的天空区域,进行认真的比较。拍摄工作并不困难,但却极其费事——每张照片上平均有16万颗恒星,要在这么多星点中找到位置发生变化了的行星,无异于大海捞针,而且,有些小行星的位置也在发生变化,但它们并不是洛韦尔预言的那颗在“海王星之外的大行星”。可想而知,这项工作有多艰苦和乏味。
汤博特地设计了一种特殊的观测装置,可以同时比较两张底片,并能够较快地寻找到发生闪烁的光点。这项艰苦的工作持续了近一年之久。1930年2月28日,汤博正在检查一组双子星座的底片,细心的他发现其中有一颗星在一段时间内在其他星星之间跑了一段。“难道这就是洛韦尔预言但却没能找到的那颗行星?”面对日思夜盼的发现,汤博几乎不敢相信自己的眼睛。为了进一步确证清楚,他继续拍摄这个星点的照片。几个星期过去了,汤博终于确证:这个星点正是期盼已久的新行星。正如洛韦尔所说的那样,它是运行在海王星之外的一颗行星。
这颗行星也就是以后被确认为太阳系中第九颗行星的——冥王星。
人类对太阳系的哪些行星发射了探测器
美国宇航局广域红外巡天望远镜(WFIRST)将搜索太阳系外的行星,朝向我们银河系的中心,那里是大多数恒星所在的地方。研究系外行星世界的性质,将有助于我们了解整个银河系的行星系统是什么样子,以及行星是如何形成和演化的。将广域红外巡天望远镜的发现与美国宇航局(NASA)的开普勒望远镜和凌日系外行星调查卫星“苔丝”号(TESS)任务的结果结合起来:
将完成第一次对广泛的行星质量和轨道等信息的行星普查,使我们距离发现地球以外的宜居类地世界又近了一步。到目前为止,天文学家们已经发现了许多系外行星,当它们在被称为凌日的事件中从宿主恒星前面经过时,恒星的光线会暂时变暗。广域红外巡天望远镜数据也可以发现凌日,但任务将主要观察相反的效果:一种名为引力微透镜的时空弯曲现象使光线弯曲并产生微小辐射激增。
这些事件比凌日事件要少见得多,因为它们依赖于两颗相距甚远、互不相关的恒星在太空中漂移的偶然性排列。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心引力微透镜小组的负责人大卫·贝内特(David Bennett)说:来自行星的微透镜信号罕见而短暂,但比其它方式发出的信号更强。由于这是万分之一的事件,广域红外巡天望远镜寻找低质量行星的关键是搜索数亿颗恒星。
此外,微透镜在发现宜居区内外的行星方面做得更好,宜居区是指行星表面可能存在液态水的轨道距离。当光线经过一个大质量天体体附近时,因为爱因斯坦的广义相对论效应,导致时空弯曲(扭曲)就会产生这种效果(如下3张演示图)。任何有质量的东西都会扭曲时空结构,有点像保龄球放在蹦床上时产生的凹痕。
光以直线传播,但如果时空发生弯曲(如这发生在像恒星这样的大质量物体附近)光就会沿着曲线运动。在任何时候,当两颗恒星从我们的有利位置近距离排列时,来自较远恒星的光线在穿过较近恒星的扭曲时空时会发生弯曲。这一现象是爱因斯坦广义相对论的预言之一,1919年英国物理学家亚瑟·爱丁顿爵士在一次日全食中证实了这一点。
如果排列特别近,较近的恒星就像一个天然宇宙透镜,聚焦和加强来自背景恒星的光线。围绕前景恒星运行的行星也可能会改变透镜光,充当它们自己的微小透镜。行星造成的扭曲,使天文学家可以测量这颗行星的质量和与其主恒星的距离,这就是广域红外巡天望远镜将如何使用微透镜来发现新是系外行星世界的原理。巴吞鲁日路易斯安那州立大学物理学和天文学助理教授马修·佩尼说:
今天试图解释行星数量,就像试图解读一幅一半被遮盖的一样。佩尼领导了一项预测广域红外巡天望远镜微透镜探测能力的研究,为了完全了解行星系统是如何形成的,需要找到近乎所有距离的行星。没有一种技术可以做到这一点,但广域红外巡天望远镜的微透镜测量,结合开普勒和TESS的结果,将揭示更多的情况。
到目前为止,已经发现了4000多颗确认的系外行星,但只有86颗是通过微透镜发现的。通常用来寻找其他星球的技术偏,向于那些与太阳系中行星非常不同的行星。例如,凌日方法最适合于寻找轨道比水星小得多的类海王星行星,然而对于我们这样的太阳系,凌日法可能会错过很多颗行星。来源:https://wanghongming.com/cshi/202501-150.html
广域红外巡天望远镜的微透镜观测,将帮助天文学家找到太阳系中除水星以外每一颗行星的相似之处,水星的小轨道和低质量结合在一起,使其超出了任务范围。广域红外巡天望远镜将发现质量相当于地球甚至更小的行星,甚至可能是大卫星,比如木星的卫星木卫三。广域红外巡天望远镜还将在其他研究较少的类别中发现行星,微透镜最适合于从恒星的宜居带和更远的地方寻找系外行星。
这包括像我们太阳系中的天王星和海王星这样的冰川巨星,甚至还有流氓行星——自由漫游在银河系的世界,不受任何恒星的束缚。虽然冰川巨星在我们的太阳系中只占少数,但2016年的一项研究表明,冰川巨星可能是整个银河系中最常见的行星类型。广域红外巡天望远镜将对这一理论进行检验,并帮助我们更好地了解哪些行星特征是最普遍的。
广域红外巡天望远镜将 探索 由于之前任务的不同目标,而尚未系统搜寻系外行星的银河系区域。例如,开普勒望远镜搜索了一个大约100平方度的中等大小区域,在大约1000光年的典型距离上有10万颗恒星。苔丝号(TESS)扫描整个天空,跟踪20万颗恒星,但它们的典型距离约为100光年。广域红外巡天望远镜将搜索大约3平方度,但将跟踪大约1万光年距离的2亿颗恒星来源:https://wzwxpx.com/xwzx/202412-58.html。
由于广域红外巡天望远镜是一台红外望远镜,它可以直接看到阻碍其他望远镜研究银河系拥挤中心区域行星的尘埃云。到目前为止,大多数地面微透镜观测都是在可见光下进行的,这使得银河系的中心在很大程度上是未知的系外行星领域来源:https://www.wanghongming.com/cshi/202501-194.html。自2015年以来,一项使用英国红外望远镜(UKIRT)在夏威夷进行的微透镜调查正在通过绘制该区域地图,为广域红外巡天望远镜的系外行星普查铺平道路。
UKIRT的观测首次提供了对星系核心微透镜事件速率的测量,星系核心是恒星最密集的地方。这些结果将帮助天文学家为广域红外巡天望远镜的微透镜工作选择最佳观测策略。UKIRT团队的最新目标是使用机器学习检测微透镜事件,这对广域红外巡天望远镜来说是至关重要的。这项任务将产生如此大量的数据,仅靠肉眼梳理是不切实际的,简化搜索将需要自动化的过程。
另外,UKIRT的结果指出了一种观测策略,该策略将揭示尽可能多的微透镜事件,同时避免最厚的尘埃云,因为这种尘埃云甚至可以阻挡红外光。田纳西州纳什维尔范德比尔特大学的天文学家萨凡纳·杰克林(Savannah Jacklin)曾领导过几项UKIRT研究:我们目前与UKIRT的观测正在奠定基础,以便广域红外巡天望远镜能够实施第一次基于空间的专用微透镜观测。
以前的系外行星任务扩大了我们对行星系统的了解,广域红外巡天望远镜将使我们朝着真正了解行星,特别是那些位于其宿主恒星宜居带内的行星,是如何形成和演化的迈进了一大步来源:https://www.wanghongming.com/xwzx/202412-31.html。
从褐矮星到黑洞
同样的微透镜观测将揭示数千颗行星,还将探测到数以百计的其他奇怪而有趣的宇宙物体,科学家们将能够研究质量从火星到太阳100倍的自由漂浮天体。质量范围低端包括从其宿主恒星抛出的行星,现在它们作为流氓行星在银河系漫游。接下来是褐矮星,它们太大了,无法被定性为行星,但也不足以点燃为恒星。褐矮星不像恒星那样发出明显的光芒,但广域红外巡天望远镜将能够通过它们形成时留下的热量,在红外线下对它们进行研究。来源:https://wanghongming.com/cshi/202501-179.html
质量范围高端的物体包括大质量恒星耗尽燃料时留下的恒星核心:中子星和黑洞。研究它们并测量它们的质量将有助于科学家更多地了解恒星的演化过程,同时提供恒星质量黑洞的普查。广域红外巡天望远镜的微透镜观测,不仅将促进我们对行星系统的理解,它还将使一系列其他研究成为可能,包括2亿颗恒星的可变性,内银河系的结构和形成,以及黑洞和其他难以或不可能用其他方式研究的黑暗、致密天体的数量。
人类已经向太阳系所有七个行星(除了地球)发射了探测器。来源:https://www.wanghongming.com/cshi/202412-108.html
金星:前苏联从1961年2月12日起向金星发射了多个“金星号”探测器,前3个均失败。1967年6月12日发射的“金星4号”,在金星表面着陆。由于金星表面环境比预想的恶劣得多,探测器损坏。首次向地球传回金星表面温度等数据的探测器,是1970年8月17日发射的“金星7号”。它于同年12月15日在金星上软着陆,测得金星表面温度为447℃,气压为90个地球海平面大气压。
水星:迄今为止人类对水星只发射了一个探测器,即1973年11月3日美国发射的“水手10号”探测器。该探测器自1974年3月29日起至1975年共3次近距离飞越水星,一共发回5000余幅照片。“水手10号”探测到水星有强度为地球磁场1%的球形磁场,测量出水星表面温度为背阳面-210℃,向阳面510℃。发现水星像月球一样布满了环形山,其地形是由大量的陨石坑和盆地构成。来源:https://wzwxpx.com/zhishi/202412-76.html
火星:火星是与地球最相似的行星,是目前除地球以外人类研究程度最高的行星。人类对火星的探测主要集中于寻找火星的生命环境。自1962年前苏联发射“火星1号”探测器起,许多国家都向火星发射了探测器。2003年,美国先后发射了“勇气”号和“机遇”号火星车。“勇气”号发现了岩石的成分有水的迹象,“机遇”号发现了水流曾流经火星地表的证据。火星上发现水对人类意义重大,因为水不仅能用于人类未来在火星上生存,开辟第二个家园,分解水还可生产未来人类星际旅行用的燃料。
木星:美国的“先驱者10号”和“先驱者11号”探测器,是人类最先派到木星附近考察的使者。“先驱者10号”于1972年3月2日发射,1973年12月3日与木星相会,在距木星13万千米的地方飞越木星,拍摄了第1张木星照片,并发现木星磁层伸展出的巨大磁尾。1973年4月6日“先驱者11号”起程,1974年12月5日到达木星附近,飞过木星北极上空,拍摄了300多张木星彩色照片。
土星:美国发射的“先驱者11号”探测器1973年4月6日自地球出发,在飞过木星之后,于1979年9月1日从距土星3400千米的地方掠过,第1次近距离拍摄到了土星照片,并测量了土星大气成分、温度、磁场,还发现了两个新光环。直径约27米,总重6吨多的大型探测器 ——“卡西尼号”,是专门用于对土星、土星光环及土星的卫星进行探测的。
天王星:1977年8月20日美国发射的“旅行者2号”探测器于1986年1月24日,在距天王星8万千米的地方掠过,对它作了46天的考察,第1次精确地测得天王星的公转和自转周期,天王星绕太阳公转1周大约相当于84个地球年,自转周期是16.82小时。这次探测超过了自天王星发现以来205年积累的成果来源:https://wanghongming.com/xwzx/202412-58.html。
海王星:1977年8月20日美国发射的“旅行者2号”探测器于1986年经过天王星,1989年8月25日飞越海王星,这是人类首次用探测器对海王星进行探测。它发现了海王星的6颗新卫星,首次发现海王星有5条光环。从“旅行者2号”拍摄的6000多幅海王星照片中发现,海王星南极周围有两条宽约4 345千米的巨大黑色风云带和一块面积有如地球那么大的风暴区。发现海王星也有磁场和辐射带,大部分地区有像地球南北极那样的极光。“旅行者2号”还对海王星的卫星——海卫一进行了考察,发现海卫一确是太阳系中唯一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星,也是太阳系中最冷的天体。
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