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天问一号传回首幅火星图像,上面为啥有高原?照片为啥黑白?
2021/02/06 07:29  新华报业网  

  天问一号拍摄首幅火星图像,国家航天局供图

  交汇点讯 “一个国家和民族在数千年浩瀚历史中所企及的最远距离!”2月5日深夜,在得知“天问一号”完成第四次轨道中途修正,传回首幅火星图像时,南京市天文爱好者协会理事张瀚发出这样的感叹。

  天问一号探测器成功发射,新华日报·交汇点记者 张宣 摄

  2020年7月23日12时41分,首次火星探测任务天问一号探测器成功发射。2021年2月5日20时,天问一号探测器发动机点火工作,顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正,以确保按计划实施火星捕获。此前,天问一号在距离火星约220万公里处,获取首幅火星图像。2月5日晚21时左右,这幅图像公布后瞬间刷屏各大新闻客户端和朋友圈。

  “首先,这是一张火星即时昼半球(被太阳照亮的半个火星)照片。”张瀚介绍,图片描述中提到,图中,火星阿茜达利亚平原、克律塞平原、子午高原、斯基亚帕雷利坑,以及最长的峡谷—水手谷等标志性地貌清晰可见。火星上为啥有平原、高原、大坑及峡谷?张瀚解释,火星上的高原、峡谷、大坑形成原因有些与地球类似:火星早期也有地震、火山运动等地质活动,也会遭受来自太空的天体撞击,远古时期的火星还存在大量液态水甚至海洋,所以形成这些地貌也不足为奇。

  火星地表图,国家航天局供图

  以国家航天局公布的地标图为例,在图中可以看出2个非常明亮的反射区,火星上方,就是顶部位置是北极,火星北极有着一定储量的冰层,表面是干冰,因此看上去可反射太阳光。位于标记点③和④位置右侧是也有非常明亮的反射区域,这里不是干冰,而是一个巨大的火星地貌,在太阳光照射下形成反射。

  据介绍,标记点①位置是阿茜达利亚平原,②位置为克律塞平原,标记点③位置是子午高原,④位置是斯基亚帕雷利坑,⑤位置是火星的赤道,即水手峡谷,这是太阳系最大的峡谷,长度为4000公里左右,最深的地方为7公里,与地球的东非大裂谷可以媲美。“至于水手谷的形成原因是火星地壳拉张断裂形成,还是早期水流侵蚀形成,甚至外来天体撞击形成,目前还存在争议。”张瀚说。

  天问一号拍摄首幅火星图像着色效果图,国家航天局供图

  新华日报·交汇点记者也注意到一个细节,此次传回的照片是黑白的,为何不是彩色呢?张瀚表示,如果拍摄彩色的照片则需要做不同波长的光谱分析响应,而宇宙太空环境中光线强度差异大且干扰多,不适合采用彩色传感器,并且科学家们也希望获得可见光波段外的其它重要信息;同时,在深空探索中,带宽是很宝贵的,彩色照片所占用的带宽要明显高于黑白色。相同成本和体积下的黑白传感器容易获得更高的图像细节,毕竟对于科学研究来说“看清楚”比“好看”更重要,因此传回的照片多是黑白颜色,我们看见的很多宇宙深空传回的所谓“彩色”照片都是后期合成色。预计2021年2月10日左右,也就是除夕前后,“天问一号”将进行近火制动(俗称“刹车”),开启环绕火星之旅,届时,让我们一同期待和见证吧!

  新闻多一点:

  【火星地标位置命名规则】

  ①阿茜达利亚平原:阿西达里亚平原是从意大利天文学家乔凡尼·斯基亚帕雷利所绘制的火星反照率特征地图命名,名字由来于神话中的维纳斯之泉。

  ②克律塞平原:是希腊语Chryse Planitia的音译,意为黄金平原,位于火星北半球,直径约1600公里,低于火星大地水准面约2.5公里。一般认为该平原是一个撞击坑,且有类似月海的地质特征,例如皱脊。

  ③子午高原:子午指火星表面连接南、北两极,并且垂直于赤道的弧线。子午高原位于火星南纬2度,这个地区有少见的灰色结晶赤铁矿。在地球上赤铁矿常见于温泉或平静的湖泊;因此许多科学家相信在子午线高原的赤铁矿代表了火星古代曾存在温泉或曾经是液态水存在的环境。赤铁矿是当地厚度200至800米厚沉积岩地层的一部分。其他子午线高原上的地表特征包含了玄武岩和撞击坑。

  ④斯基亚帕雷利坑:是一个位于火星赤道附近的撞击坑,同样以意大利天文学家乔凡尼·斯基亚帕雷利命名。该撞击坑直径461公里,坑内有许多可能是因为风、火山或水中沉积形成的地层。

  ⑤水手峡谷:命名来自于发现该峡谷的水手9号探测器,是火星最大的峡谷,也是太阳系最大最长的峡谷。位在塔尔西斯火山高原的东侧,延伸长度约4000公里、最深处7公里,是一个复杂的峡谷系统。

  新华日报·交汇点记者 张宣

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责编:顾志铭

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