“新视野”号揭示不一样的冥王星

刘 霞

2016年11月07日08:45  来源:科技日报
 
原标题:颠覆旧认知 展现新形象

  “新视野”号向地球传输数据(示意图)

  本报记者 刘 霞

  据美国国家航空航天局(NASA)官网消息,最后一批数据从“新视野”号航天器出发,历经5小时零8分、跨越55亿公里的旅程,于今年10月25日到达约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)任务操控台。

  至此,在过去15个月内,“新视野”号收集的关于冥王星的数据总计400多批、超过50GB,成为一个重要里程碑。研究人员表示,这些数据和图像信息有望彻底改变人们对冥王星系统的认识。

  数据全就位

  2015年7月14日,“新视野”号完成飞掠冥王星的任务,在飞掠期间,收集了超过50GB的数据,储存在两个机载记录仪上。数据回传要通过NASA位于澳大利亚堪培拉的深空网,从2015年9月开始,每天约传回173MB的数据。

  据美国《基督教科学箴言报》10月28日报道,APL指出,由于只有一次机会飞掠冥王星,“新视野”号在工作期间收集了尽可能多的数据,然后选择最高质量的图片传回地球。最后传回的数据包括冥王星及冥卫一卡戎的图像,这些图像由“新视野”号搭载的Ralph/LEISA成像仪拍摄而成。

  尽管冥王星已从太阳系行星家族“除名”,降级为矮行星,但2015年到2016年间,它仍然是太阳系广受关注的“网红”之一。这些源源不断从“新视野”号航天器传回地球的数据,让科学家们拼接出一幅更完整、更详细的冥王星“画像”。

  “新视野”号探测任务首席研究员艾伦·斯特恩说:“这些图像、光谱及其他数据,将首次帮助我们理解冥王星系统的起源和进化过程。我们将冥王星看成是一个科学奇境,这些图片不可思议,令人叹为观止。”

  “新视野”号任务活动主任、APL的艾丽斯·鲍曼将这些数据看成是“第一桶金”;而项目科学家哈尔·韦弗则惊叹这一任务的发现对冥王星研究的重大意义。

  颠覆旧认知

  除了很多令人惊叹的发现,“新视野”号还向科学家们显示,他们以前关于这个矮行星的认知很多都是错误的。

  首先,冥王星的大气层是蓝色的,且大气逃逸率比科学家们预想的要低。另外,冥王星上的大气结构也出乎科学家们的意料,它的云层很稀薄,是由氮气、乙炔、乙烷等稀有气体组成的薄雾,与地球上看到的白云完全不同。

  其次,“新视野”号提供的证据显示,冥王星大气存在巨大的压力差,这意味着,在冥王星表面可能曾有过液体挥发现象。目前人们只在地球、火星和土卫六等几颗太阳系星球上观测到这种现象。

  再次,“新视野”号搜集的数据很多来自冥王星的五大卫星,通过对每颗卫星上的表面坑进行分析,科学家们确定,所有卫星年龄一样。这证实了此前的一个设想:这些卫星是在远古时期由冥王星和另一颗大型柯伊伯带天体发生的一次猛烈撞击中形成的。

  冥王星最大的卫星——冥卫一卡戎,拥有一个红色的极地冰冠,这在太阳系其他已知天体中从未有过。斯特恩猜测,这是从冥王星逃逸的大气物质重新聚集在卡戎地表形成的。另外,卡戎赤道地区存在明显外延地质结构,表明在远古时期这里可能存在过水冰海洋。“新视野”号传回的其他证据显示,在今天的冥王星地表下面,有可能存在内部海洋。

  韦弗在NASA发布的公告中指出:“仅仅在一年前,我们对冥王星系统还知之甚少。然而,不久我们就意识到,冥王星是如此特别,与我们之前的设想有很大出入。更让人激动的是,它还在持续不断给我们带来新的惊喜。”

  未来可期待

  斯特恩指出:“‘新视野’号收集到的冥王星系统数据,令我们对冥王星及其卫星系统的美丽和复杂性感到惊奇,它大大超出了天文学家之前的预测。未来我们仍需做大量工作,以进一步深入理解“新视野”号探测器传回的观测数据。”

  鲍曼表示,研究团队还将进行一次最终的数据验证评估,然后清除航天器上搭载的两个记录器的数据,为新数据留出空间。

  今后,“新视野”号将继续执行柯伊伯带扩展任务,飞掠柯伊伯带,对其间的很多天体进行观测,预计将于2019年1月1日与小型柯伊伯带天体-2014MU69“亲密接触”。

(责编:魏艳、赵竹青)

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