2015-07-15 22:23:55 出處:
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夜闌人靜的時候到戶外散步。推開門,仰望星空,在樹木剪影的背后尋找閃爍的繁星。每一顆星都是一座宇宙燈塔,每一座燈塔背后都隱藏著宇宙間的無窮奧秘,它們是人類探求新知的最前沿。
倚仗幾個世紀的知識積累,科學(xué)家對夜空的了解已經(jīng)深入很多,但是未被揭開的奧秘仍然數(shù)不勝數(shù)。絕大部分宇宙對人類而言仍然保持著隱秘,而這其中有一部分實際上就在我們的后院。
冥王星——這個遙遠、寒冷、孤獨的迷你矮行星——長久以來都只是浩瀚星空中的一個小小光斑,即使用最先進的望遠鏡,我們也只能勉強看見。
我們對它知之甚少,長久以來,只知道它和我們熟知的類地行星相差懸殊,和外太陽系寒冷的氣體巨行星也大相徑庭。在將近一個世紀的時間里,它一直是個神秘莫測的天體。直到現(xiàn)在。
在經(jīng)歷了將近十年的旅程后,美國航空航天局的“新視野號”探測器已經(jīng)在2015年7月14日19:49(北京時間)和冥王星會面。“新視野號”沒有攜帶足夠的燃料,沒有足夠的動力減速,因此無法進入環(huán)冥王星軌道。它只能快速地從冥王星身旁掠過,短暫的探測之后,便將前往太空深處,深入柯伊伯帶。
它的這次飛掠是我們期待已久的,時間雖短,卻足以讓我們一瞥這個神秘天體的真容。冥王星雖然已經(jīng)被降級,但是在許多人心目中,仍然是曾經(jīng)的第九大行星。
現(xiàn)身
由于它的遠距離、小個頭和低亮度,拍攝冥王星極具挑戰(zhàn)性——這也是它之所以直到上世紀才被發(fā)現(xiàn)的原因。
1930年2月的一個傍晚,在維斯托·斯里弗手下工作的年輕學(xué)者克萊德·湯博在比對兩塊感光板時,突然發(fā)現(xiàn)一個黯淡的光點發(fā)生了位移。它在天空中劃出的軌跡表明,這可能是一顆行星。
通過比對這兩塊感光板,可以發(fā)現(xiàn)有一個黯淡的光點在移動
同伴
接下來的50年,即便在最大的地面望遠鏡中,冥王星也只是一個只能勉強看到的孤獨光斑。直到1978年。天文學(xué)家詹姆斯·克里斯蒂在亞里桑那的美國海軍天文臺用Kaj Strand望遠鏡發(fā)現(xiàn),冥王星的一側(cè)出現(xiàn)了一個鼓包。
后來證明,這個鼓包是一個衛(wèi)星,并被命名為冥衛(wèi)一(卡戎)。和其他大部分衛(wèi)星比,卡戎相當巨大:它的質(zhì)量是冥王星的八分之一。
相比之下,地球的質(zhì)量達到了月球的81倍。而且它和冥王星相當近,這也是它在照片中看起來像鼓包的一部分原因。
為什么左圖光點身上的鼓包每過幾天就會消失?天文學(xué)家由此意識到,這可能是一個圍繞冥王星旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星
哈勃眼中
隨著哈勃太空望遠鏡升空,學(xué)者們終于有機會在沒有地球大氣干擾的條件下觀察冥王星。
1996年,在哈勃拍攝的照片中,人們看到了冥王星表面的部分細節(jié)。這些細節(jié)表明冥王星的地表可能非常復(fù)雜,其差異程度可能是太陽系內(nèi)除地球外最大的。
1996年,天文學(xué)家用哈勃太空望遠鏡拍到了冥王星的兩個半球,這些照片擁有一定的細節(jié)
當“新視野號”還在設(shè)計和建造中時,冥衛(wèi)一是冥王星唯一已知的衛(wèi)星,而在發(fā)射前一年內(nèi),哈勃就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了另外兩個較小的衛(wèi)星:冥衛(wèi)二(尼克斯,古希臘的光明女神)和冥衛(wèi)三(許德拉,古希臘的九頭蛇)。
通過這張哈勃照片,人們發(fā)現(xiàn)了冥王星的兩個新衛(wèi)星
隨后,哈勃又發(fā)現(xiàn)了冥衛(wèi)四(科伯羅司)和冥衛(wèi)五(斯蒂克斯)。
“新視野號”在靠近冥王星過程中拍攝的五個冥衛(wèi)
“新視野”的靠近
實際上,“新視野號”在探測任務(wù)的大部分時間中都是相當寂寞的。在它相機鏡頭內(nèi),冥王星一直是一個昏暗的光點——還不到幾個像素大——直到最后幾個星期。
在這以后,隨著“新視野號”以每秒14公里以上的速度靠近這顆冰凍的天體,冥王星的照片才急劇增多,照片中的細節(jié)也才越來越豐富。
冥王星表面的大尺度特征
一個多月以前,天文學(xué)家再一次注意到了冥王星表面的大尺度特征。在冥王星的赤道地區(qū),有一條連續(xù)的黑暗條紋,它還繞著冥王星,并隨后分解成相隔均勻的點。這其中的一些特征是如此黑暗,以致于冥王星看起來不像圓球,而是凹凸不平的。
“這真是一個謎,”探測任務(wù)主研究員阿蘭·斯特恩說,“我們不知道這些斑點究竟是什么?!?div style="height:15px;">
隨著新照片的不斷傳回,冥王星身上的這些黑暗特征呈現(xiàn)得越來越清晰,其中一團被科學(xué)家戲稱為“鯨魚”——這片向左延伸的暗區(qū)寬約3000公里。
在這條“鯨魚”尾巴的上方,是一片圓形區(qū)域,這片圓形區(qū)域被戲稱為“甜甜圈”。它看起來很像一個隕坑,但是天文學(xué)家在最終看清楚前不會貿(mào)然下結(jié)論。
“鯨魚”頭部的右邊是一個亮斑,看起來像是一片反射率較高的冰原,它們可能是由固態(tài)的甲烷、氮氣和一氧化碳構(gòu)成的,而再往右,還有一片神秘的暗斑。
根據(jù)7月3日拍攝的照片制成的冥王星地圖
意外的鄰居?
7月8日,“新視野號”拍攝的照片被加上了彩色。冥王星的色彩呈鐵銹紅,與冥衛(wèi)一的灰白色形成了鮮明對比。這兩個天體看起來更像是一對陌生人。
冥王星有明顯的大氣,而冥衛(wèi)一沒有。冥王星表面有許多由凝固的氮、甲烷和一氧化碳組成的奇異冰,而冥衛(wèi)一被水冰和氨化合物覆蓋。
冥王星彩色照片
7月13日,為了專注于探測任務(wù),“新視野號”的雷達關(guān)閉了22個小時。在此之前,它拍攝了最后一張照片。
這張照片讓任務(wù)控制中心的人興奮不已。它的分辨率比哈勃高了1000倍。經(jīng)過調(diào)整后,冥王星的北極朝上,而暗區(qū)正好位于赤道。
這組按等比例縮放的圖片呈現(xiàn)了冥王星和冥衛(wèi)一的影像是如何隨著“新視野號”的接近而逐漸變大的。最后一組攝于7月11日
最令人感到驚奇的可能是這個被稱為“愛心”的亮區(qū)了。這個亮區(qū)看上去相當光滑。正如阿蘭·斯特恩在記者會上所說,如此多的亮區(qū)和暗區(qū)表明,這個天體內(nèi)部可能曾有、甚至仍有活動。
當探測器把它的天線重新指向地球后,接下去的幾個星期甚至幾個月,我們將持續(xù)看到越來越好的冥王星圖像。所有數(shù)據(jù)傳回地球需要一年多時間。
我們即將盤點完所有傳統(tǒng)意義上的行星。從今往后,太陽系內(nèi)將再無“行星”可為我們提供今天這樣的新鮮感。
“新視野號”在“閉關(guān)”前拍攝的最后一張冥王星照片
巡視冥王星系只是“新視野號”所有任務(wù)的一半。飛掠這顆曾經(jīng)的第九大行星后,探測器將點燃推進器,再次踏上征程,在2019年1月飛掠1至2個柯伊伯帶天體。
這些天體在太陽系形成45億年以來可能從未被打擾過,因此可以為我們提供一個可以回到從前、回到所有行星剛剛誕生時的窗口。