山西甲烷云
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- 1、土星探测器卡西尼号明日将"自杀"是真的吗?
- 2、在遥远的系外行星上,有着与地球不同的奇异云层,还有红宝石云
- 3、甲烷云是什么
- 4、北溪管道泄漏已致8万吨甲烷扩散,这将会产生哪些灾难影响呢?
- 5、八大行星内有甲烷的星球
- 6、海王星的基本特征是什么?
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土星探测器卡西尼号明日将"自杀"是真的吗?
答2017年10月15日本该是“卡西尼”号的20周年纪念日,不过,它等不到这一天了。明日(北京时间9月15日傍晚),卡西尼号将执行来自美国国家航空航天局(NASA)的最后一条指令:自我焚毁。 这艘20世纪末的行星际飞船,将点燃推进器,一头扎进土星大气层,与这颗探测了13年的气态行星融为一体。
该任务的代号是:大终章(Grand Finale)。在逐渐燃烧、汽化,融进土星大气层的过程中,卡西尼号的高增益天线会保持对准地球,传输珍贵的数据,直至信号消失。
不过,由于距离遥远,当NASA接受到最后信号时,卡西尼号实际已经消失83分钟了。
为何要自我焚毁?其实,卡西尼号在2008年就达到了设计寿命,如今,迟暮的飞船行将“油尽灯枯”。为了避免失去动力的飞船撞向土星的卫星,破坏后续的探测任务,NASA决定令其“自杀殉道”。其中,土卫二和土卫六具备生命存在的条件,是重点保护对象。
1997年10月15日,卡西尼号从美国的卡纳维拉角发射升空,携带着欧洲空间局的土卫登陆探测器“惠更斯”号。
从地球到土星,卡西尼号飞了7年。它借用引力弹弓效应,先后两次掠经金星(1998年4月和1999年6月)、一次掠经地球(1999年8月)、一次掠经木星(2000年12月),最终抵达土星。
土星距离地球的最近距离约为13亿公里,而卡西尼号采取的这段迂回路线长达35亿公里。不过,这样借力飞行,并未更加耗时,且大大节省了燃料。
北京时间2004年7月1日12时,卡西尼号进入土星轨道。土星的公转周期是地球的29倍,也就是说,终其一生,卡西尼号了陪伴了土星“半年”。此时此刻,土星北半球的冬天正开始消退。
2008年,完成了第一期4年任务后,科学家们给卡西尼号安排了第二期2年任务:观察土星抵达昼夜等分点,阳光照向土星环侧面时,土星和土星环的变化。这之后,卡西尼号的服役期又延长了7年,继续探索土卫二和土卫六。
土卫二(Enceladus)是一颗被冰雪覆盖的“冰月”,冰层下隐藏着流动的海洋。2015年,卡西尼号从冰层裂缝中喷射出来的羽流里检测到二氧化碳和大量氢气。科学家认为,这是冰层下的温软海洋和海底岩层之间的水热反应所致。水热反应可以为深海微生物提供能量。
氢气和二氧化碳可以合成甲烷。科学家们已经发现,地球的深海里存在独特的热泉生态系统。在太阳照不到的地方,甲烷也能养活海底热泉附近的微生物。
“泰坦”(Titan)是希腊神话中的巨人族,冠以泰坦之名的土卫六是土星最大的卫星,也是太阳系中第二大的卫星,仅此于木卫三。土卫六也是太阳系已知的唯一一颗拥有真正大气层的卫星。
科学家们一直想要知道,土卫六稠密的大气层下藏着什么?冰雪、海洋,甚至是生命?卡西尼号并非人类派来的第一个访客。目前已飞到太阳风边缘的“旅行者1号”和“旅行者2号”,都曾是匆匆过客。
2004年10月24日,卡西尼号传回了首批土卫六照片和数据。2004年12月23日,卡西尼号释放惠更斯号。2005年1月14日,惠更斯号成功登陆土卫六。
卡西尼号和惠更斯号一起,揭开了土卫六大气层下的真面目:这是一个在气候和地理上最接近地球的世界,存在关于生命的伏笔。
土卫六的地表温度约为零下179摄氏度,没有水只有冰,却有着“甲烷海”和“甲烷河”,下着“甲烷雨”,天上飘着“甲烷云”。
而这些“甲烷河”流经深深的峡谷,汇入“甲烷海”,冲刷出鹅卵石一般的冰块。
土卫六的赤道地区,充满了贫瘠的沙丘,与纳比米亚和撒哈拉地区的地貌相似,由来自大气层的有机物构成。此外,土卫六上还有疑似有火山的存在。如果那真是火山,那喷射的将不是岩浆,而是泥泞的沸水。
9月11日,卡西尼号在11.9万公里外飞掠土卫六,这是卡西尼号距离土卫六最近的一次,也是最后一次。借助土卫六的引力,卡西尼号直奔土星大气层而去,迎接最终命运。
与土星相伴13年,卡西尼号的主要任务就是拍拍拍。NASA官网上展示着卡西尼号拍摄所有的39万多张照片。
卡西尼号眼中的土星、土星环和土星月亮们是怎样的呢?让我们回顾一下其中的“名人堂”作品。
在遥远的系外行星上,有着与地球不同的奇异云层,还有红宝石云
答天文学家发现围绕着其他恒星的巨型行星,有与地球不同的奇异云层,而靠近恒星的气体巨星(所谓的热木星)拥有最极端的云层。现在来自美国、加拿大和英国的一个天文学家团队现在已经提出了一个模型:可以预测从甲烷烟雾等众多拟议的云层中,哪些会出现在温度不同的热木星上,最高可达数千开尔文(Kelvin)。令人惊讶的是,最常见的云类型,预计在很大的温度范围内:
应该由硅和氧的液态或固态液滴组成,比如熔化的石英或熔化的沙子。在较冷、较热的木星上,低于约950开尔文(1250华氏度)的天空主要是碳氢化合物烟雾。该模型将帮助天文学家研究这些奇怪而遥远系外行星世界大气中的气体,因为云层会干扰大气成分的测量。它还可以帮助行星科学家了解较冷巨型行星及其卫星的大气层,例如太阳系中的木星和土星的卫星土卫六。
其研究发现发表在《自然天文学》期刊上;研究的第一作者、加州大学伯克利分校博士后研究员彼得·高(Peter Gao)说:在这些炎热大气中可能存在的那种云,我们并不真的认为是我们太阳系中存在的云。已经有预测各种成分的模型,但这项研究的重点是评估这些成分中哪些确实重要,并将该模型与我们现有的数据进行比较。这项研究利用了过去十年来系外行星大气研究的成果。
尽管系外行星太远太暗而看不见,但许多望远镜(特别是哈勃太空望远镜)能够聚焦于恒星。并在行星经过恒星前面时捕捉穿过行星大气层的星光。光谱测量揭示的被吸收光的波长,告诉天文学家大气由哪些元素组成。到目前为止,这项技术和其他技术已经发现或推断出水、甲烷、一氧化碳和二氧化碳、钾和钠气体的存在,以及在最热的行星上,蒸发的氧化铝、铁和钛的存在。
但是,虽然一些行星似乎有清晰的大气层和清晰的光谱特征,但许多行星云层完全阻挡了星光的渗透,阻碍了对上层云层以下气体的研究。气体的组成可以告诉天文学家系外行星是如何形成的,以及生命的基石是否存在于其他恒星周围。研究发现了很多云层:某些类型的粒子(不是分子,而是小液滴)悬浮在这些大气层中。目前还不知道它们是由什么组成的,但它们正在污染天文学家的观察,本质上使使得更难评估水和甲烷等重要分子的组成和丰度。
为了解释这些观测,天文学家们提出了许多奇怪的云类型,包括铝的氧化物,如红宝石和蓝宝石的组成材料;熔融的盐,如氯化钾;硅氧化物,或硅酸盐,如沙的主要成分;以岩石形式存在于地球上的锰或锌的硫化物;以及有机碳氢化合物,云可能是液体或固体气溶胶。研究采用了最初为地球水云创建的计算机模型,随后将其扩展到像木星这样的多云行星大气中,木星有氨云和甲烷云。
研究将模型进一步扩展到在热气态巨型行星上看到的更高温度(高达2800开尔文,即2500摄氏度)以及在这些温度下可能凝聚成云的元素。该模型考虑了各种原子或分子的气体如何凝聚成液滴,这些液滴如何生长或蒸发,以及它们是否可能在大气中被风或上升气流输送,或因重力而下沉。同样的物理原理指导着所有类型的云形成,研究还在金星上模拟了硫酸云。把这个模型扩展到银河系的其他地方,让它能够模拟硅酸盐云、铁云和盐云。
然后,预测与现有30颗系外行星的数据进行了比较,到目前为止,共有约70颗凌日系外行星,其中30颗具有已记录的透射光谱。该模型显示,多年来提出的许多奇异的云很难形成,因为凝聚气体所需的能量太高。然而,硅酸盐云很容易凝结,并在1200开尔文的温度范围内占据主导地位:从900开尔文到2000开尔文。根据该模型,在最热的大气中,氧化铝和钛氧化物凝聚成高层云。
在大气层较冷的系外行星上,这些云在行星更深处形成,并被较高的硅酸盐云遮挡。在更冷的系外行星上,这些硅酸盐云也会在大气层更深的地方形成,留下清晰的高层大气。在更低温度下,来自系外行星所在恒星的紫外光,将甲烷等有机分子转化为极长的碳氢链,形成类似于烟雾的高级雾霾。这种烟雾会遮蔽地势较低的氯化钾或氯化钠盐云。对于那些寻求无云行星以更容易研究大气中气体的天文学家来说:
研究人员建议专注于大约900到1400开尔文之间的行星,或者那些比大约2200开尔文更热的行星。该研究的合著者、英国布里斯托尔大学的天体物理学家汉娜·韦克福德(Hannah Wakeford)说:之前已经在许多系外行星大气中测量过云的存在,但只有当集中观察大样本时,才能分清这些星球大气中的物理和化学成分。占主导地位的云层和沙子一样常见,如果能用即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)首次测量云层本身的光谱特征,那将是非常令人兴奋的。
未来的观测,例如计划在2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜,应该能够证实这些预测,或许还能揭示离我们更近行星上隐藏的云层。类似的云层可能存在于木星或土星的深处,那里的温度与热木星上发现的温度接近。因为有数千颗系外行星,而木星只有一颗,天文学家可以研究其中的一堆,看看平均是多少,以及与木星相比如何。研究人员计划用其他系外行星和棕矮星的观测数据来测试这个模型,棕矮星基本上是气态巨行星,质量大到几乎是恒星,它们也有云。
甲烷云是什么
答甲烷云,是因为温暖的气流上升并跟随全球环流到达靠近北极区域上空,随后遇冷开始下降并凝结而成的自然现象。甲烷云通常发生在大约30-50公里高层大气。在高层大气有些区域的温度可以低到零下209摄氏度。在这些极端寒冷的区域,因此甲烷冰晶可以在这里形成。[1
北溪管道泄漏已致8万吨甲烷扩散,这将会产生哪些灾难影响呢?
答经典的在大是大非面前谈科学8万吨这个体量只能说对波罗的海周围有点影响,想在全球范围内引发生态危机只能说是毛毛雨了
该谴责就谴责,别拿着子虚乌有的罪名去说环保一夜回到解放前,鉴定为内宣特有的自欺欺人我提醒一句,美国人胜券在握,没有必要冒着盟友翻脸的风险去炸北溪的,如果他想炸甚至可以说
服盟友大大方方明明白白的炸。
当前的形势只要俄乌战争一天,北溪1、2号就不可能通气,欧洲已
经缓过来了,能源武器是一次性,使用完了以后你将永远的失去这个市场。很多人并不懂这个道
理。
调子别起太高,万一查出来是俄罗斯人干的,铁证如山时不好收场。全球共畜养了10亿头牛, 每天的甲烷排放量约为25万吨8万吨, 还是好几天的泄漏量, 平均一天也就是两三万吨, 只要欧洲人把牛肉戒了, 就能解决这个问题
啦。
一、为什么说北溪事件 是人为蓄意破坏,原因是瑞典和丹麦的测量站在北溪天然气管道泄漏
区域都记录了强烈的水下爆炸,分别发生于格林尼治 时间而瑞典国家
地震台网在该地区发现了两次明显的爆炸,其中一个震级为2.3级和2.1级,相当于700公斤NTN的
当量。因此可以证实北溪事件是人祸,绝非天灾。
而北溪泄漏事件 对人类影响巨大,后果不堪严重,需要全球人类来背锅,因为它或致史
上最大温室气体排放,通过计算出来的数据,这次大约出现了7.78亿立方米天然气泄漏,相当于释
放了大约50万吨甲烷,是美国历史上最大甲烷泄漏排放的五倍!不得不说,在全球变暖 的背景之
下,这样的温室气体排放,将是灾难性的,这意味地球的气候变化将会更加极端化。北溪事件天然气管道是谁炸的,目前还不清楚。
二、此外北溪天然气管道 被破坏,最大的受害者是谁,肯定是天然气使用欧盟和天然气供应者
俄罗斯,而最大的受益者肯定是买天然气的美国。
此次北溪事件给欧洲带来的不仅仅是基础设施的破坏,同时还严重伤害了欧洲国家的工业生
产、经济发展。而俄罗斯没有外供天然气,自然没有了外汇收入。“北溪”三条管道遭到破坏,受
益最大的无疑是液化天然气卖家美国。
仅在美国就向欧洲供应了六成LNG。
2022欧洲LNG进口量增长了270亿立方米,其中215亿立方米来自美国,美国在乌克兰战
争 进行之时,不声不响的闷声发了大财。
对于北溪事件元凶是谁俄罗斯则将矛头直指美国总统拜登。俄外交部发言人扎哈
罗娃 还就北溪管道泄露事件点名。她提到,在今年2月7日的一次发布会上
曾威胁说,如果俄罗斯乌克兰,北溪2将被终结。我向你们承诺,我们能做到。扎哈罗娃要求美国对这一言论做出解释。
但美国坚称与北溪管道事件无关,拒绝为此负责。
三、北溪管道爆炸带来生态问题是小问题,大问题是欧盟的工业重组,因为环保欧盟工业完全围绕天然
气组织生产,现在来源被切断,不要想美国液化运输天然气会代替管道天然气,这是不可能的,欧
盟年消耗天气4200亿立方米,工业用气量占总量70%,就是全世界LNG船都来运输美国天
然气到欧洲也不够,况且欧洲也没有那么多港口天然气储备运输设施!
所以欧盟只有一个选择就是工业生产转型,启用火电厂,德国已经把封存的火电厂启动,但是天气
还有很多作为化工生产原料,这就没办法了,欧盟的工业生产在第四季度大缩减是必然的,而且工
业生产企业在启动B计划就是外流。欧盟已经没有力量保护自己的工业了,工业生产企业外流主要
流出地第一美国,第二中国。
危害就是欧盟工业生产的收缩让世界经济复苏来的更晚,记住欧盟也是世界供应链的一部分不但消
费也产出大量工业制成品。
四、中美也进口大量欧盟大量工业制成品,欧盟供应链被破坏掉后会造成结
构性短缺,比如欧盟向中国进口空客备件,数控机床的控制部分,这些会让企业生产效率变低。
在资本市场上就是衰退的计价时间会被拉长,高风险资产价格会进一步被拉低,比如股票的科技股
股指还有下跌空间,加密币更不用说了,投行会加速清空超高风险的加密币资产,而被美元严重压
制的贵金属迎来较好的入场时机。
八大行星内有甲烷的星球
答火星上发现甲烷气体,其所以能引起科学家们的高度重视,是因为火星自然条件最接近地球,其温度也适合孕育和存活生命,而且人类正用“火星环球观测者”、“奥德赛”、“火星快车”3个轨道器和“勇气”号、“机遇”号两个火星车在这个红色星球上寻找生命.科学家们认为,地外生命包括火星生命的发生和发展机理应同地球上的情况一样,都以有机化合物为基础,因此对火星上存在有机化合物甲烷格外青睐,并要对其作进一步的探测和研究,以弄清它在火星大气构成成分中所占的比例、它的确切来源、它能否证明火星生命的存在以及如有火星微生物的话,其生命的具体形态到底怎样等.
其实,在太阳系9大行星中,除地球外,发现大气中含有甲烷的行星并不是只有火星,几颗体积较大的类木行星的大气中不仅存在甲烷,而且含量比火星还高.由于它们距离太阳较远,星体温度过低,不宜于孕育和存活生命,故而其甲烷气体未能引起科学家们的高度关注.当然,这也与对该类行星的探测远没有对类地行星火星的探测那么重视与集中有关.
位于火星外侧的木星,其大气中就有甲烷.木星外侧是土星,土星大气中甲烷的光谱认证是天体物理学家维尔特在1932年首先做出的,其甲烷含量比木星还多.同一年,维尔特还发现了居于土星外侧的天王星大气中也含有甲烷.比天王星更远的海王星也有大气层,且是透明的,光谱中表现出很强的甲烷吸收带.由于受到阳光照射较弱,温度很低,甲烷还能凝聚成甲烷云.科学家们认为,4颗外行星大气中的甲烷类似地球大气中臭氧的作用,它可以吸收太阳紫外线的辐射,从而使周围大气变暖,形成同温层.事实上,海王星上空确有同温层,其温度达-130℃,比星体表面温度高出70℃.
虽然还未见到关于这些大行星大气中甲烷与生命关系的讨论,但对木星组成成分中含有甲烷却引起了关于木星生命的猜想.有的科学家认为,主要由氢组成的液态行星的木星,具有内部能源,虽然表面很冷,但随着深度的增加温度迅速上升,在过渡段会出现满足生物存在的温度条件.同时,木星组成成分中还有水、甲烷、氨和简单的碳水化合物,它们结合在一起就可以形成有机分子,在适宜的温度条件下可能进化为低级形态的生命.当然,受环境限制,如果那儿有生命也只能是海洋生物.这种初步分析和有趣推断,只能留待以后的航天探测结果来验证.
土卫六环境隐含着的生命之谜
有意思的是,人类不仅在一些行星上发现甲烷气体,而且在有的天然卫星上也发现了甲烷气体.1944年,天文学家柯伊伯就在土卫六光谱中发现了甲烷谱线,从而得知它确有大气.1980年11月12日,“旅行者1”号在土卫六上空4000公里处飞过时曾测得它的大气压竟是地球的1.5倍,主要成分是占98%的氧气,其他还有甲烷、碳氢化合物、氰化氢等.在其大气层顶端还发现一种可以孕育生命的氩氢酸有机分子.由于它表面只有-180℃的过低温度,故未发现生命迹象.尽管如此,科学家们认为仍有必要进一步进行探测.
1979年7月29日,天文学家用地面大型望远镜发现,土卫六一些可能是由冰或岩石组成的高地之间,有一片由液态碳氮化合物组成的海洋,其中不乏能够孕育生命的有机汤海①.同时,还发现土卫六含有丰富的化学物质,其中有许多是在地球出现生命以前存在的分子.由此科学家们推断,土卫六上可能存活神秘的原始生命.
为了进一步研究土星和土卫六,美国于1997年10月15日用大力神4B运载火箭发射了欧美合作研制的重5.67吨、耗资34亿美元的“卡西尼号”探测器.该航天器由轨道器和名叫“惠更斯”的子探测器组成,前者装有12台仪器,后者装有6台仪器.长为7米、最大直径为3米的“卡西尼号”,经过7年飞行之后,将于今年7月1日进入环绕土星的轨道,开始为期4年的考察研究和探测工作.它在对土星和土星卫星进行探测过程中,将于2005年1月释放“惠更斯号”探测器.然后直径2.7米、重350公斤的子探测器将飞向土卫六并进行着陆.
惠更斯子探测器在穿透土卫六浓密的大气层的过程中,将拍摄并发回500~1000张照片,最后着陆该星体的表面.释放子探测器后的轨道器,还要多次飞近土卫六,并将探测资料和所拍照片陆续发回地球.科学家们期盼着这些探测活动能够揭开土卫六有无生命之谜.
利用航天器对火星和土卫六大气中甲烷的探测,所取得的成果可以互相借鉴,从而帮助人类深化对这些星球有无生命的认识.而对土星大气的探测,如果弄清了其中甲烷的由来和作用,又可促进人类对其他几颗大行星大气中存在甲烷机理的判读和理解.(
海王星的基本特征是什么?
答海王星离太阳很远,它的公转轨道半径大约为30个天文单位,也就是说这个距离大约是日地距离的30倍。由于它离太阳这么远,所以在海王星上看到的太阳和我们所看到的太阳大不一样,太阳显得那么遥远,其视角直径还不到我们所看到太阳的1/30。太阳给海王星的热量也少得可怜,仅仅只有地球所得到太阳热量的1/1000。在地球上看海王星很暗,它的亮度只有7.85等,只用肉眼是看不到的,必须使用望远镜才能看见这颗淡蓝色的行星。
从1968年海王星掩恒星BD-17°4388的观测中得知,海王星上是一个寒冷的世界,海王星表面温度很低,有效温度只有46K。它被浓厚的淡蓝色大气包围着。海王星的大气中主要成分是氢、甲烷和氨等。由于那里的温度非常低,所以在那里除氨之外还能凝聚成甲烷云。科学家们认为如果在海王星上有氩存在的话,甚至可以形成由氩结晶体组成的云。海王星上的云层特别厚。在大气最高层处温度达到135~200K,这一温度就远日行星而言是相当高的。
经过研究,科学家们提出了海王星的结构模型。他们认为海王星有一个质量和地球相同的核心。它是由岩石构成的,其温度为2000~3000K。在海王星核的外面是质量较大的冰包层,据推测这个冰包层厚达8000千米。在冰包层的外面是稠密的大气。
现在已经知道海王星和天王星的大小,它的赤道半径为24750千米,是地球赤道半径的3.88倍。海王星的自转周期是22小时左右,由于自转快产生较大的扁缩,使它的扁率达到0.0259。也就是说,海王星的赤道半径比极半径约长641千米。海王星的体积约为地球体积的57倍,它的平均密度为1.66克/厘米,所以海王星的质量只是地球质量的17.22倍。在海王星的表面重力加比地球表面的重力加略大。
在海王星自转的同时,它在轨道上以每秒5.43千米的平均绕太阳公转。由于公转轨道漫长公转又小,所以海王星需要164.8年才能绕太阳转1周。如果我们在海王星上生活1年,地球上就已经过去将近165年了!它的一“年”比我们一生还长,在那里我们还活不到1岁。海王星的赤道面和轨道面有28°48′的交角,因此在这个星球上的1年中也有四季的变化。但是在海王星上的冬季和夏季温度的差别不大,都是那么寒冷。
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