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太阳系五个令人难以置信的壮丽陨石坑

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-07-30

  据The Conversation(海伦·布兰德和娜塔莎·斯蒂芬):撞击坑发生在太阳系的每一个固体上。

事实上,这是今天影响大多数地外天体表面的主要过程。

  然而,在地球上,随着时间的推移,这种陨石坑往往会因为活跃的地质作用而消失,但在太阳系的其他地方,有一些真正雄伟的撞击陨石坑的例子被保存下来,供所有人观看。

  在这里,我们挑选了太阳系的亮点。

  1.南极——月球艾特肯盆地

  我们的第一个陨石坑很大:月球上最大、最深、最古老的撞击坑。

它的直径为2500公里,深度为6.2至8.2公里,大约形成于42亿年前。

顾名思义,它位于月球远端的南极,尽管从地球上可以看到陨石坑边缘是一条黑暗的山脉,就在月球光明面和黑暗面的边界上。

  这是月球科学家参观和了解月球地质的首选地点。

陨石坑挖掘的深度几乎和地球上最深的海洋海沟一样深。

它让我们对月球地壳内部有了独特的看法,暴露了42亿年的历史。

  2019年,中国航天局的一辆漫游车嫦娥4号在盆地着陆,并在那里进行了首次科学实验。

其中最有趣的一个是月球微生态系统,这是一个种子和昆虫卵的集合,旨在观察生命是否能在表面的一个微小生物圈中繁荣发展。

  

  美国宇航局的月球轨道飞行器激光高度计拍摄的彩色编码地形图,显示南极-艾特肯盆地为蓝色。

鸣谢:美国宇航局/戈达德

  2.火星无名陨石坑(S1094b)

  火星上有许多着名的陨石坑,从火星漫游者的家园(代表好奇心的盖尔陨石坑或代表毅力的杰泽罗)到火星陨石的假设源区(图廷或莫哈韦)。

但是这颗红色星球上最新的环形山之一实际上是相当引人注目的。

  虽然火星漫游者声称探索火星表面是所有的荣耀,但绕火星运行的卫星几十年来一直在做出自己的发现。

美国宇航局的火星勘测轨道飞行器(MRO)于2005年发射,但仍在运行,其16年多的火星表面图像让我们可以逐年进行比较,突出数据集之间的差异。

  在平安夜2021上,美国宇航局的InSight任务在这颗红色星球上探测到了一次大型“火星地震”,MRO的数据后来帮助确定了这是对火星另一侧的新影响。

  使用轨道飞行器上的背景相机数据,可以从太空中清楚地看到充满活力的新鲜撞击喷出物(“被撞击抛到一边的物质毯子”),多亏了InSight,我们甚至知道它听起来像什么。

  

  平安夜2021火星撞击事件。

鸣谢:美国国家航空航天局/JPL加州理工学院/马林空间科学系统/彼得·格林德,作者提供

  

  2021年12月24日流星体撞击火星亚马逊平原的前后位置对比。

鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院/MSSS

  3.木卫三,恩奇链

  

  木卫三上一连串的撞击坑。

鸣谢:美国宇航局/JPL/布朗大学

  恩奇环链是木卫三上的一个链状陨石坑,木卫三是木星的伽利略卫星之一。

根据最新统计,木星拥有90多颗卫星,这是一个独立的迷你行星系统。

  木星的引力产生了塑造卫星的潮汐力,并给了我们一些迄今为止发现的最有趣的地质特征,从木卫一的火山到木卫二的地下海洋。

在木卫四和木卫三这两颗卫星上也发现了一连串的陨石坑。

  当旅行者1号飞船在1979年给我们一些这些卫星表面的首批照片时,这些陨石坑链首次被发现。

他们被认为可能是坍塌的熔岩管,这是在火星和月球上观察到的特征。

  然而,它们的起源一直存在争议,直到舒梅克-列维9号彗星撞向木星时被观测到。

人们看到彗星分裂成多个碎片,这让人们了解了这些链是如何形成的——木星的引力将物体分成许多碎片,这些碎片相互撞击在一起。

  恩奇环链是一个由13个陨石坑组成的链,从木卫三上的黑暗地带穿越到明亮地带。

它长162公里,宽约10公里。

  欧洲航天局的Juice任务将在21世纪30年代访问木星系统,让我们比以往更详细地看到表面。

我们甚至可能发现更多的环形山链。

  4.谷神星奥卡托尔陨石坑

  

  谷神星奥卡托尔陨石坑。

鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院/加州大学洛杉矶分校/MPS/德国航天中心/国际开发协会

  谷神星是火星和木星之间的主要小行星带中最大的天体。

它又大又圆,足以被认为是一颗“矮行星”(还有冥王星和三个不太出名的例子,厄里斯、马克马克和豪梅亚)。

  谷神星上的奥卡托尔陨石坑令人印象深刻,因为它的中心有一个亮点,从太空和夏威夷莫纳克亚天文台的地球上都可以观察到。

  美国宇航局的黎明任务于2015年进入谷神星周围的轨道,并拍摄了奥卡托尔陨石坑中被称为“斑点5”的亮点。

这是一个三公里宽的圆顶,覆盖在陨石坑底部明亮的盐层上,可能是热液活动的结果。

  

  黎明号拍摄的奥卡托尔陨石坑及其亮点。

鸣谢:美国宇航局

  

  这幅由美国宇航局黎明号飞船拍摄的马赛克图像结合了谷神星表面上空低至22英里(35公里)高度的图像。

鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院/加州大学洛杉矶分校/MPS/德国航天中心/国际开发协会/PSI

  奥卡托尔陨石坑本身直径92公里,深3公里。

模拟显示,撞击器(形成陨石坑的太空岩石)直径约5公里,在2000-2500万年前撞击谷神星。

  5.维纳斯·奥雷利亚

  金星有时被称为地球的孪生兄弟。

就大小而言的确如此,但我们所拥有的金星表面图像显示,这些行星有着非常不同的特征。

  最好的这样的图像是在20世纪90年代由美国宇航局的麦哲伦飞船拍摄的。

金星有厚厚的多云大气层,可见光相机无法看透表面。

麦哲伦号配备了可以“看到”表面的雷达——但图像可能更难解读。

  在雷达中,黑暗的地形非常平滑,明亮的地形非常粗糙。

这使得撞击坑在雷达图像中非常突出。

喷出物非常粗糙,尤其是在周围火山平原的映衬下,所以它们在图像中显得明亮。

  这是奥雷利亚,金星上一个32公里的撞击坑。

  你可以看到它在周围灰色平原的映衬下非常显眼。

亮白色喷出物边缘的黑色地形是撞击时融化的平滑岩石流。

  说到金星上的火山,最近阿拉斯加大学费尔班克斯分校的一个小组利用麦哲伦数据发现了金星上的第一座活火山

  未来10年,美国国家航空航天局有三项金星探测任务正在进行中,所以希望我们很快就能更多地了解我们神秘的孪生兄弟。

太阳系到底有多大?人类其实连家门都没走出去过!

你以为飞过海王星,就算走出了太阳系?人类飞得最远的探测器,已经在太空里赶了几十年的路,可放到太阳系真正的尺度上,它可能连家门口都还没走完。

我们平时看到的太阳系图片,太阳旁边整整齐齐排着几颗行星,看起来像一家人合影。

但真实的太阳系,最让人震撼的,是这些世界之间,漫长得难以想象的空白。

先从脚下的地球出发。

它的直径大约一万两千七百公里,站在地面上,公路通向天边,大海横在眼前,山峰钻进云里。

可镜头不断拉远,城市消失了,大陆缩小了,最后,我们的一生,就装在黑暗里这颗蓝色的小球上。

再看月亮。

它好像就挂在地球旁边,伸手就能够到。

但两者平均相隔三十八万四千四百公里,按地球直径来算,这个距离差不多能排下三十个地球。

假设有一架不用加油、还能在太空飞行的客机,每小时前进九百公里,去月球也得飞将近十八天。

光跑完这段路,却只需要一点三秒。

月球没有风雨,也没有我们能呼吸的空气。

宇航员留下的脚印,可能保存很久很久。

但这场人类曾经无比骄傲的远行,放到太阳系里,不过是从家里迈出了一小步。

从太空回望地球,保护我们的那层空气,只像边缘一道淡淡的蓝光。

所有森林、海洋、城市,以及曾经生活过的人,都依靠这层薄薄的大气。

我们习惯了它,直到离开地面,才发现自己的世界有多小。

接下来,去看看太阳。

地球距离它大约一点五亿公里。

刚才那架客机,就算一路不停,也要飞十九年。

阳光只需要八分二十秒,所以你此刻看到的太阳,其实是八分多钟以前的样子。

太阳直径接近一百四十万公里,按体积计算,能装下大约一百三十万个地球。

整个太阳系百分之九十九点八的质量,都集中在它身上。

行星、卫星、小行星,连同我们,只分到了剩下的那一点点。

它也没有可以站立的地面。

炽热的等离子体翻涌,磁场把带电物质抛向太空。

这些物质来到地球附近,能点亮极光,也可能干扰卫星和电力系统。

给我们生命的恒星,靠近了,同样危险。

但太阳再大,也没把周围填满。

沿着它向外走,第一个遇到的是水星。

它离太阳最近,一年只有八十八个地球日。

从一次日出等到下一次,却要一百七十六个地球日。

白天,水星表面能热到四百三十摄氏度,夜里又能降到零下一百八十度。

可在两极那些永远晒不到太阳的陨石坑里,居然还藏着水冰。

真正最热的行星,是金星。

它的大小和地球相近,却被浓厚的大气裹住,地表温度接近四百六十七摄氏度,连铅都能熔化。

看着像地球的姐妹,走近了才知道,这是一个完全不同的世界。

越过地球,就是火星。

阳光来到这里,需要大约十三分钟。

今天的火星是一片寒冷荒漠,可河谷、三角洲和矿物,仍在讲述它曾经拥有流水的过去。

巨大的峡谷和火山,又提醒我们,这个看似熟悉的邻居,远比想象中陌生。

再往外,小行星带出现了。

电影里,飞船总要在密密麻麻的巨石之间闪躲。

但真实的小行星带,大部分地方都是空的。

就算把里面的小行星全部凑在一起,总质量也比不上月球。

穿过这片空旷,木星才真正让人感到什么叫巨大。

它的直径大约是地球的十一倍,体积能容纳约一千三百个地球,却不到十小时就自转一圈。

云层被拉成条纹,大红斑则是一场持续了至少一百多年的巨大风暴。

从太阳到木星,已经是七亿多公里。

那架客机,差不多要飞一个世纪。

可这趟旅程,距离结束还早。

抵达土星,阳光已经走了大约八十分钟。

它最醒目的光环,看起来像一整块圆盘,实际是无数冰块各自绕行。

横向铺开能延伸几十万公里,有些部分却薄得惊人。

壮观的外表背后,是引力维持的精巧秩序。

如果把光环缩到一个足球场那么宽,它的厚度甚至可能比头发还薄。

那些冰块,从细小尘粒到房屋般的碎块,各走各的轨道,共同拼出了我们眼前这道光环。

再到天王星,距离太阳接近三十亿公里。

它像是侧躺着转动,绕太阳一圈,要八十四个地球年。

而海王星,平均距离太阳大约四十五亿公里。

阳光来到这里,已经过去四个多小时。

客机要飞约五百七十年。

八大行星走到这里结束了,太阳系却还远远没有结束。

海王星外,是寒冷的柯伊伯带。

冥王星就在这一带运行。

它比月球还小,却有冰山、稀薄的大气,以及那片著名的心形平原。

新视野号用了九年多,才终于来到它身边。

更远处,旅行者一号还在孤独前进。

它于一九七七年离开地球,后来穿过日球层顶,进入星际空间。

但走出太阳风撑起的气泡,并不等于走出了太阳系。

它身上还带着一张金唱片,装着地球的声音、音乐、图像和问候。

没人知道这封信会不会被收到,它仍随着飞船,向黑暗深处远去。

前方还有推测中的奥尔特云。

无数冰冷的小天体,可能从各个方向包围着我们。

它的外缘,可能延伸到距离太阳十万个天文单位的地方。

旅行者一号要穿过这片区域,可能还需要数万年。

如果这些数字仍然太抽象,就把太阳缩成一个直径十四厘米的柚子。

地球只剩一粒一点三毫米的小沙子,在十五米外绕着它转。

海王星是一颗五毫米的小珠子,却已经远在四百五十米之外。

旅行者一号,要放到两公里多外。

奥尔特云最远的边界,则可能在一千五百公里外。

一个柚子,几粒微小的沙子,中间隔着城市般辽阔的空白。

这才是太阳系真正的样子。

我们以为已经走得很远,可回头看看,人类的宇宙远行,原来才刚刚出门。

一颗飞了三年半的木星探测器又回到地球附近,接下来仍将前往木星

来自欧洲空间局官方通报以及百度百科公开资料,2026年9月28日,Juice木星冰卫星探测器完成第三次地球引力助推飞掠,探测器在印度洋上空距离地表约8640公里掠过,轨迹偏转20度,速度提升3.5公里每秒。

这颗探测器2023年4月于法属圭亚那发射升空,离开地球已经三年半,它并不是返航回家,而是借地球引力“搭便车”,继续奔赴遥远木星,整个旅途要耗时将近八年,计划2031年7月才能抵达目标轨道。

很多人会感到疑惑,去往木星飞了三年半,为什么又回到地球?其实绕这么大一个圈子,这背后正是深空探测非常经典的引力弹弓技术。

引力弹弓:深空航行的免费加速技巧 如果依靠火箭发动机直接一路冲向木星,探测器需要携带数量极其庞大的燃料,不仅发射成本飙升,火箭运载能力也很难实现。

而引力助推就相当于向行星“借一点引力”,不用消耗大量燃料就可以改变飞行方向、提升飞行速度。

Juice一路走来已经完成月球‑地球双飞掠、金星飞掠,本次是第三次地球借力,2029年1月还会执行最后一次地球飞掠,层层调整轨道奔向木星。

它的任务时间线大致是这样: 2023年4月:从法属圭亚那发射升空 2024年8月:完成史上首次月球-地球双飞掠 2025年8月:飞掠金星 2026年9月28日:第三次飞掠地球(本次) 2029年1月:计划最后一次飞掠地球 2031年7月:抵达木星。

历史上旅行者号、卡西尼号也都大量使用这套方案完成外太阳系远航,只不过Juice任务的借力序列更加复杂,甚至完成人类史上第一次月球‑地球联合引力助推,仅此一步就节省上百公斤推进剂,省下来的燃料,未来全部留给木星系统内的科学探测使用。

本次飞掠过程也不只是单纯的变轨机动,探测器搭载的MAJIS成像光谱仪开机观测了地球,检测大气中的氧气、水、臭氧、二氧化碳,分析碳氢氮氧磷硫这些生命基础元素。

把地球当作测试靶标,用来校验全套探测仪器,提前磨合设备,为将来观测木星冰卫星积累实测经验。

目标冰卫星:太阳系最有希望找到生命线索的地方 Juice任务总耗资约17亿美元,是欧洲空间局规模最大的深空项目,它不会把主要精力放在木星本体,核心瞄准木卫二、木卫三、木卫四三颗冰卫星,重点搜寻冰壳之下地下海洋的宜居痕迹。

过往伽利略号、朱诺号探测器的数据已经提示,这几颗卫星厚厚的冰层之下,极有可能存在大范围液态咸水海洋,仅木卫二的海洋总水量,就超过地球全部海洋水量之和。

液态水、化学元素、潮汐带来的内部热源,这些恰恰是地球生命诞生的关键条件,这也让冰卫星成为全太阳系寻找地外生命迹象最高优先级的目标。

值得一提,Juice还将创造历史,它会成为人类第一颗环绕除月球以外其他卫星运行的航天器,最终进入木卫三轨道,详细测绘这颗太阳系最大卫星的磁场、冰层、地下海洋结构。

它还会和美国“欧罗巴快船”探测器形成互补,欧罗巴快船重点反复近距离飞掠木卫二,Juice兼顾三颗冰卫星的综合普查,两套设备互相印证,解开冰卫星海洋世界的谜题。

漫长航行背后的现实启示 很多人期待探测器可以立刻传回外星生命的惊人消息,但我们要认清现实,Juice只负责探查环境是否具备宜居条件,并不是直接去找活的外星生物。

即便地下海洋真实存在,想要确认海洋里面有没有生命,还需要更远期的着陆、潜航探测,这是几十年之后的构想。

从发射到抵达木星要耗费八年时光,这种漫长恰恰就是深空探索的常态。

火箭的推力终究有限,人类只能利用太阳系天体引力,一步一步曲折前进。

Juice一次次从地球身旁掠过,却不停留,短暂回望家园之后继续向着冰冷遥远的深空远行,它承载的,是人类想要回答一个终极问题:在浩瀚宇宙之中,地球生命是不是孤独的存在。

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