埃文·高夫，《今日宇宙》 旅行者2号在1989年拍摄的海卫一的全球彩色镶嵌图
信用:美国国家航空航天局/JPL/美国地质勘探局 是时候返回海王星和它的卫星海卫一了吗？可能是
毕竟，我们还有一些未完成的工作
自从美国国家航空航天局的旅行者2号宇宙飞船飞过这个气体巨人和它最大的卫星已经有30年了，那次飞越提出的问题比它回答的要多
也许我们会在2038年得到一些答案，那时木星、海王星和海卫一的位置将正好适合一项任务
美国国家航空航天局正在考虑其发现计划中的下一个任务，将它缩小到四种可能性:一个研究金星大气层的任务，一个观察木星卫星木卫一上的火山活动，一个绘制金星表面地图并研究其地质，一个探索海王星的卫星海卫一
特里顿的概念任务被称为三叉戟，它正在与其他三个竞争成为一个成熟的任务
海王星是一颗很少被造访的行星
事实上，只有一艘宇宙飞船参观过
旅行者2号在1989年飞过海王星，给了我们一些关于它的奇怪的卫星海卫一的诱人的一瞥
休斯敦月球和行星研究所/大学空间研究协会主任路易斯·普罗克特说:“海卫一一直是太阳系中最激动人心、最有趣的天体之一。”
作为首席调查员，普罗克特将领导拟议中的三叉戟任务
“我一直很喜欢航海家2号的图像，以及它们对这个奇异、疯狂的月亮的诱人一瞥，没有人能理解，”普罗克特在一份新闻稿中补充道
海卫一是海王星最大的卫星
它与海王星反向旋转，很可能是一个被捕获的柯伊伯带物体，而不是原地的月亮
海王星的外月奈里德在一个高度椭圆的轨道上，没有显示
图像信用:美国航天局/欧空局/美国
Feild，STScI 三叉戟任务将于2026年发射，利用2038年木星、海王星和海卫一之间罕见而有效的对准
在继续前进到海王星之前，它会帮助地球、金星和木星的重力飞越
所有这些飞越将推动宇宙飞船向目标前进
然后它将执行海王星的飞越和海卫一的飞越
可悲的是，任务简介不包括任何轨道飞行器或着陆器
飞船独特的路径意味着即使只有一次飞经海卫一，它也能够几乎完全测绘月球表面
它还能在离地面500公里(310英里)的范围内飞行，穿过特里顿稀薄的大气层
“任务设计者和领航员在这方面非常擅长，”JPL的威廉·弗雷泽说，他是三叉戟的项目系统工程师
“在太阳系飞行13年后，我们可以自信地掠过海卫一大气层的上边缘——这真是令人难以置信
" 海卫一有一些奇怪的特征，需要解释
海卫一的表面非常崎岖不平，被上升的冰块、断层和火山坑以及由水和其他冰组成的熔岩流弄得伤痕累累
这个表面也非常年轻，而且坑坑洼洼，今天可能在地质上很活跃
这张航海家号的图像显示了月球的“甜瓜地形”
“这个场景大约有150米(500英尺)宽
垂直起伏被夸大了25倍，以帮助解释
学分:美国宇航局/JPL/大学空间研究协会/月球和行星研究所 当旅行者2号在1989年经过海卫一时，它发现了一些激发我们好奇心的东西
氮气和灰尘爆发高达8公里(5英里)
只有几个陨石坑是可见的，而且表面已经被多次重铺
有山脊、犁沟、露头、平原和高原，但没有超过1公里的地表变化
JPL大学的卡尔·米切尔·三叉戟项目科学家说:“海卫一很奇怪，但相对来说很奇怪，因为我们可以在那里进行科学研究。”
“我们知道地表有所有这些我们从未见过的特征，这促使我们想知道‘这个世界是如何运转的？’" 科学家们也已经拼凑出了海卫一的内部结构，尽管还有很多需要确认，还有很多他们还不知道
它很可能是一个不同的物体，这意味着它有一个外壳，一个地幔和一个核心
但是地幔可能是液态水，并且在海卫一的核心可能有足够的放射性物质来保持水的温度
有证据支持这一切，但一项任务将澄清其中一些，并有望回答一些其他问题
说到特里顿就更奇怪了
它与海王星在逆行轨道上，这意味着它的轨道与海王星的旋转方向相反
它是太阳系中唯一一颗这样做的大卫星
它反转的唯一解释是它是一个被捕获的柯伊伯带物体，而不是一个原地的月亮
它也相对于海王星严重倾斜，偏移23度
旅行者2号拍摄的三张粗糙的海卫一表面图像
这是从上到下相隔45分钟拍摄的图像的时间序列
他们展示了一个黑色间歇泉状的物质卷流，其高度达到地表以上8公里(5英里)
物质云向右下方漂移约150公里(100英里)，在每幅图像中似乎变得更加密集
信用:美国国家航空航天局/JPL 然后是大气
Triton的氮气氛非常稀薄，只有微量的一氧化碳和甲烷
科学家认为大气来自表面融化的氮冰，氮冰被一层退火的冷冻氮覆盖
月球的电离层充满了带电粒子，比其他任何月球都活跃10倍
活跃的电离层是海卫一最神秘的特质之一
通常，这种活动是由太阳驱动的
但是海卫一离太阳如此之远——比地球还远30倍——一定是其他什么东西在推动所有这些活动
问题是，我们从旅行者2号的一次飞越中，从距离海卫一40，000公里(25，000英里)的地方知道了这一切
我们需要更仔细的观察来了解更多关于这个奇怪的，被捕获的月亮
在他们的工作中，美国国家航空航天局已经确定了一些指导他们选择任务的首要问题
以下是美国宇航局外层行星评估小组优先考虑的一些问题: 这张航海家2号的图像显示了一系列突出的火山特征的特写镜头，这些特征被平滑的火山平原所包围，这些平原是由熔岩或水或其他冰(如甲烷或氨)的灰烬沉积物形成的
较小的坑和圆顶通常宽10公里(6英里)，起伏不超过几百米(几百英尺)
链条最左边和最右边的大洼地直径为50到80公里(31到50英里)
学分:美国宇航局/JPL/大学空间研究协会/月球和行星研究所 太阳系的生命分布和历史是怎样的？行星系统的起源、演化和结构是什么？当今是什么过程塑造了行星系统，这些过程如何在不同的世界内部和之间创造不同的结果？ 所有这些探索愿望的一个主要推动力集中在水和特里顿潜在的液态水覆盖物上
美国宇航局的外行星评估小组有一系列关于水、海洋世界及其作用的具体问题: 是什么控制了海洋世界的可居住性？海洋世界现在有生命吗，还是过去有？巨型行星在地球或太阳系其他地方生命的出现中起了什么作用？ 太阳系中还有其他疑似海洋卫星，如木卫二、木卫三和土卫二
但是海卫一比其他卫星离太阳更远，而且不像那些卫星，海卫一的地下海洋可能是在海王星捕获它之后形成的
这个过程是如何进行的？ 一项新的发现任务提议，三叉戟将探索海王星最大的卫星海卫一，这可能是一个冰层下有液态水的海洋世界
三叉戟旨在回答上图中列出的问题
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 三叉戟项目科学家卡尔·米切尔(Karl Mitchell)说:“正如我们在任务提案中对美国国家航空航天局(NASA)所说的那样，海卫一不仅仅是太阳系科学的一把钥匙——它是一个完整的钥匙圈:一个捕获的进化的柯伊伯带物体，一个具有活跃羽流的潜在海洋世界，一个高能电离层和一个年轻、独特的表面。”
三叉戟任务不能一次回答所有这些问题
但它可以挑走它们
组成科学有效载荷的仪器将被选择来促进我们在几个方面对海卫一的理解，而不仅仅是水的方面
在三叉戟的情况下，目前的概念需要照相机、两个光谱仪、一个磁力计和一个无线电科学实验
红外分光计将绘制表面地图，等离子分光计将调查大气，特别是特里顿的活动电离层，磁力计将探测任何地下海洋
三叉戟将使用其全帧成像相机捕捉旅行者2号成像的相同羽流，但在完全“海王星发光”的情况下，当太阳的反射光将照亮特里顿的黑暗面
科学家可以观察自上次访问以来的变化，并了解更多关于特里顿有多活跃的信息
图中是木卫二、木卫三和土卫二，它们是太阳系中的三颗卫星，被怀疑是地下海洋
关于它们的可居住性问题比比皆是
信用:美国国家航空航天局/JPL 这些年来，已经有很多人提议去海王星和海卫一执行任务
包括天王星和它的卫星，这对冰巨人和他们的卫星代表了我们太阳系中唯一没有探索过的行星
探索它们不仅能回答关于我们自身系统的问题
迄今为止探测到的最常见的系外行星类型是类似海王星的行星
因此，无论我们了解到什么关于海卫一的信息，其中一些都会延伸到我们对系外行星的理解
特里顿任务目前只是一个概念
它正在和另外三个任务竞争
到2021年夏天，美国国家航空航天局将把选择范围缩小到两名决赛选手，或者可能是一名获胜者
欧空局一直在考虑对我们太阳系的冰巨人和他们的卫星进行一项任务
冰巨大气是由动力、化学和辐射过程形成的，这在我们太阳系的其他地方是没有的
Triton的奇怪特性使其脱颖而出
A & C图像是旅行者2号分别对天王星和海王星观测的伪彩色表示
图像B和D是哈勃太空望远镜在2018年获得的
信用:弗莱彻等，2020 Triton不寻常的特性可以教会我们很多关于太阳系的进化，关于水，可居住性和远离太阳的外太阳系的生命潜力
从我们很远的地方，我们不得不猜测和好奇这个奇怪的月亮，并洗牌和重新洗牌我们的几个，诱人的图像
但是我们想要更多的答案
得到真正答案的唯一方法就是去
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