转载

新视野号冥王星探测结果公布：取得超过50G数据

新视野号冥王星探测结果公布：取得超过50G数据
这张图像展示的是新视野号“拉尔夫/多光谱可见光成像相机”(MVIC)拍摄的冥王星大气霾层结构。整个画面中可以观察到大约 20 层霾层，一般每一层垂直厚度约数百公里，但不一定与地表平行

新视野号冥王星探测结果公布：取得超过50G数据
对比：上图是新视野号拍摄的冥王星表面“斯普特尼克平原”(Sputnik Planum)，下图则是卡戎表面的“伏尔甘平原”( Vulcan Planum)

新视野号冥王星探测结果公布：取得超过50G数据
这张增强色彩图像由“拉尔夫/多光谱可见光成像相机”(MVIC)拍摄，充分展示了冥王星地表地形的多样性，每像素分辨率约为 650 米。可以看到下方遍布撞击坑的较为古老的地表以及上方充填着挥发性冰物质的斯普特尼克平原

　　新浪科技讯，北京时间 3 月 22 日消息，据美国宇航局网站报道，仅仅在一年之前，在美国宇航局飞往太阳系边缘的“新视野”号探测器的视野中，冥王星还不过是一个难以分辨的模糊亮点，就和 80 年前克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)透过望远镜看到的“第九颗大行星”并无多大差别。

　　但就在一年之后，近日美国宇航局新视野号探测器项目组的科学家们在《科学》杂志上发表了一系列研究论文，首次详细呈现了去年那个夏天探测器飞掠冥王星期间所获得的科学认识。新视野号探测器项目首席科学家，美国宇航局西南研究所的行星科学家阿兰·斯特恩(Alan Stern)表示：“这 5 篇详细的研究论文彻底革新了我们对于冥王星的认识，它们将一个从前天文学上的‘行星’转变成了一个真实的世界，那里有多样而活跃的地质构造，奇异的地表化学成分，复杂的大气层，与太阳之间令人困惑的相互作用以及一个由诸多小卫星组成的系统。”

　　经过 9.5 年，约 30 亿英里(48 亿公里)的长途跋涉，作为人类历史上发射速度最高的探测器，新视野号飞船于 2015 年 7 月 14 日飞抵冥王星附近，它也因此打破了另外一项记录，那就是在抵达主要探测目标之前飞行距离最遥远的探测器。在考察期间，新视野号探测器搭载的 7 台科学设备均正常开展工作并获取了超过 50G 的探测数据，其中的大部分已经在近距离飞掠前后的大约 9 天时间里陆陆续续传回地球。

　　在探测器传回的第一张近距离图像上，人们惊讶地看到冥王星的表面有一个大大的“爱心”形状，仿佛在向科学家们暗示着，在这个崭新的行星世界，在这个位于太阳系边缘柯伊伯带中体型最大，最为明亮，而且也是首次被人类探测的神秘天体上，注定将会上演比科学家们原先的想象和模型预测结果更加精彩的故事。

　　相关地质学论文的第一作者，美国宇航局埃姆斯研究中心的杰夫·摩尔(Jeff Moore)指出：“对冥王星和冥卫一“卡戎”的近距离观察让我们不得不重新开始思考在这样遥远的太阳系边缘的孤立行星系统内，在一个我们原先认为自从柯伊伯带形成之后应当没有发生过多少改变的星球表面可以存在着何种地质活动。”

　　对冥王星地表物质成分开展研究的科学家表示冥王星地表的多样性源自长久以来在高度易挥发，因而处于不断移动之中的甲烷冰、氮冰、一氧化碳冰以及活性低得多，相对稳定的水冰之间的相互作用。冥王星地表物质成分相关论文的第一作者，美国洛维尔天文台的威尔·格朗迪(Will Grundy)指出：“我们在冥王星地表观察到挥发性冰物质分布上的差异，指示那里存在着某种有趣的挥发-凝结循环。”他说：“这样的循环在多样性上要比地球上丰富的多——后者只有以类物质参与这样的循环，那就是水。但在冥王星上，至少有三类物质参与了进来，尽管我们目前对于其中的具体机制我们还并不清楚，但我们的确在冥王星的表面各处看到了这种循环所带来的影响。”

　　在冥王星表面，科学家们发现其大气层中存在霾层，其温度比原先预想的更低，整个结构也更加紧凑。这一情况将对冥王星高层大气成分向空间的散逸以及冥王星大气与太阳风粒子流之间的相互作用产生影响。粒子与等离子体探测结果相关论文的第一作者，美国科罗拉多大学的弗兰·巴格奈尔(Fran Bagenal)指出：“我们发现在新视野号探测器考察之前，我们大大高估了冥王星大气的散失速率。我们此前认为冥王星大气的散失速率就像一颗彗星那样，但实际上其大气成分散失速率和地球大气更加接近。”

　　来自圣安东尼奥美国宇航局西南研究所的兰迪·格莱德斯通(Randy Gladstone)是冥王星大气方面论文的第一作者。他说：“我们同时还发现冥王星大气中的主要散逸气体是甲烷，而非此前认为的氮气。这一点有些出人意料，因为在冥王星近地表的大气成分中，超过 99% 都是氮气。”

　　科学家们同时也在对首次拍摄到的冥王星几颗小卫星——冥卫五、冥卫二、冥卫四和冥卫三的近距离图像进行分析。这四颗小卫星是在 2005 年至 2012 年间才首次被人类发现的，它们的直径非常小：冥卫二和冥卫三直径大约 40 公里，冥卫五和冥卫四的直径则大约只有 10 公里。项目科学家们还注意到这些小卫星都有着不规则的自转速率和不寻常的极轴指向，并且它们地表所覆盖冰物质的亮度和颜色特征均与冥王星以及冥卫一“卡戎”不同。

　　研究发现这些小卫星中的几颗可能最初是由更小的小天体合并而成的，并且其地表年龄显示其至少形成于 40 亿年之前。新视野号探测项目科学家，冥王星小卫星相关研究论文的第一作者，美国约翰·霍普金斯大学的海尔·韦弗(Hal Weaver)表示：“这两项结果支持一种流行的观点，即认为这些小卫星可能是在某次撞击事件之后形成的。在那次撞击事件中形成了冥王星-卡戎‘双行星’系统。”

　　截止目前，此次飞掠期间获取的全部数据中已经有大约一半的数据已经成功传回地球，由于飞船距离实在太过遥远——以光速传播的无线电信号需要 5 小时左右才能走完单程，因此信号传输的速率很低，预计所有数据将在 2016 年年底全部回传完成。

　　美国宇航局华盛顿总部的新视野号项目科学家科特·奈博(Curt Niebur)指出：“这正是我们探索的理由。新视野号探测器所取得的这一系列发现体现了人性中最好的一面，也将启迪我们继续对太阳系乃至更加遥远的宇宙空间进行探索。”

正文到此结束