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一颗冰冻的时间胶囊:新视野号探秘“天涯海角”

2019-1-10 12:04| 发布者: Marina Koren| 查看: 26| 评论: 0|原作者: Marina Koren

摘要: 在太阳系边缘运行的2014MU69是NASA迄今为止近距离探测到的最遥远的天体,它比冥王星所处的位置还要远得多。在严寒的条件下,2014MU69几乎保留着自太阳系形成之初的原始模样。仅在四五年前,天文学家甚至还不知道它的 ...

在太阳系边缘运行的2014MU69是NASA迄今为止近距离探测到的最遥远的天体,它比冥王星所处的位置还要远得多。在严寒的条件下,2014MU69几乎保留着自太阳系形成之初的原始模样。仅在四五年前,天文学家甚至还不知道它的存在。现如今,他们通过探测器经过该天体时拍摄的照片知晓了它的真貌。

新视野号(The New Horizons)探测器在2019年元旦前夕飞过距离地球约64.3亿公里的2014MU69,它在拍下了数百张照片之后将继续飞往太空深处。NASA在当地时间1月2日公布了首批照片。

从地球上看,2014MU69像一块小光斑。从近处观测,它像极了雪人!2014MU69距离我们实在太远了,从地球上根本看不清它的细节。“没有探测器的话,我们无法进行这类观测。”项目次席科学家凯茜·奥尔金(Cathy Olkin)在当天的新闻发布会上对媒体说。

2015年,新视野号在飞掠冥王星时为我们展示了一个冰封的世界:那里有高耸的山脉、和缓的平原和稀薄的大气层。新视野号的燃料足以支持它继续邂逅下一个天体,而它正好会途经2014MU69。

2014MU69的昵称是“天涯海角”(Ultima Thule),拉丁文寓意“超越已知世界的边界”。该天体是相接双星(contact binary),它是由两个分离的天体结合形成的宇宙构造。“显然,它们缓慢地靠近彼此——也许是按照每小时一英里或者几英里的速度,”新视野号地质组负责人杰夫·穆尔(Jeff Moore)说,“它们确实在某种程度上相互依赖。”

把“天涯海角”的外形描述为雪人符合柯伊伯带(Kuiper belt)的环境状况,这里有46亿年前太阳系形成后存留的大量冰冻物质,它们几乎没有受到太阳光的照射。柯伊伯带极其寒冷,该区域最大的天体冥王星的表面温度接近零下204摄氏度。如果你有办法在这里堆一个雪人,它永远也不会消融。

经过数亿年的宇宙射线辐射后,“天涯海角”与传统雪人的不同之处在于,它的表面是红色的。下图中位于最右侧的图片是由“新视野号”配备的两部相机(共三部)拍摄的合成照片(对我来说,它的颜色更像冰咖啡,其中冰和咖啡各占一半,但行星科学家称之为红色)。

图片来源:NASA / JOHNS HOPKINS UNIVERSITY APPLIED PHYSICS LABORATORY / SOUTHWEST RESEARCH INSTITUTE

宇宙中远不止有一种冰,新视野号匆匆经过时获取的数据还无法显示“天涯海角”的组成成分。该天体可能由水冰、氮冰或甲烷冰构成。

“天涯海角”是冰冻的“时间胶囊”。在严寒的柯伊伯带,它仍然保留着初始形状。新视野号传回的数据将表明地球和其他行星形成之初的原始物质,科学家希望该探测器上的科学仪器能够收集到有关宇宙起源的新信息。

刚刚发布的只是首批图片,后续还有大量图片等待传回。这些照片是新视野号在最接近“天涯海角”的半个小时之前拍摄的,当时太阳光正好照到它。探测器经过天涯海角时,光线移动,阴影显现。科学家说,这些影子很快就能揭示天涯海角上是否存在山丘、山脊或环形山。从新视野号传回的数据需要花费一定时间才能抵达远在64亿公里外的地球。科学家将会在接下来的数周乃至数月陆续公布高清图像。

新视野号团队在新闻发布会上被问到了一个与科学无关、但令人不适的问题。《新闻周刊》去年3月的一篇报道在社交媒体上引发热议,起因是NASA决定采用通过公开征名方式为2014MU69选定了昵称“Ultima Thule”。2000多年前,罗马诗人维吉尔创造了Ultima Thule一词。此后,它在文学作品中频繁出现,用以描述遥远、神秘的地方。《新闻周刊》指出,纳粹曾经用Ultima Thule给神秘的雅利安人的故乡命名。

NASA官方在选择这个名字的时候就已经知道纳粹的用法,但他们认为,这个词语的古代意义比它在现代的歧义更重要。“我觉得新视野号是当今进行原始探索最好的例子之一。‘天涯海角’一词由来已久——可能已经有1000多年的历史了。对于探索外太空而言,它是一个精妙的文化基因,”新视野号任务首席研究员阿兰·斯特恩回应了一位记者的提问,“这就是我们选择这个名字的原因。我想说的是,不能仅仅因为坏人曾经喜欢‘天涯海角’,就让他们毁了这个词。”

这个小插曲并没有让房间里的科学家扫兴,他们一起兴高采烈地分享这一新发现的形状。人们一贯认为行星和卫星都是光滑的球体,这个遥远的新世界看起来却一枝独秀。事实上,整个太阳系都遍布着奇形怪状、不合规律的天体。

几十亿年前,一些围绕太阳飞速运转的物质开始相互碰撞。这些聚合物在缓慢的碰撞中相互结合,逐渐变大。小型块状物慢慢变大,等到足够大时,它们的边缘会受到重力作用的牵拉,进而被挤成球体。而“天涯海角”只有一个城市的大小,还不足以引发这种变化。“太阳系中的大部分小型天体都被拉得很长,”新视野号项目科学家海·韦弗(Hal Weaver)近日解释说,“它们质量太轻,无法形成完美的球体。”

新视野号现在正往柯伊伯带的深处飞去。2006年,新视野号飞离地球,尽管它在旅途中发生过几次故障,但运行状况仍然保持良好。斯特恩预测,该探测器将继续工作15至20年,计划给NASA管理层提交一份新的探索方案。望着后视镜中渐行渐远的“天涯海角”,新视野号把目光投向新的目标,准备为人类探索更加遥远的太空世界。

(翻译:陈艺帆)

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来源:大西洋月刊

原标题:A Close Look at the MostDistant Object NASA Ever Explored

最新更新时间:01/10 09:09

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