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“新视野”号飞越了“天涯海角”,这是我们最新了解到的情况

Kenneth Chang ·

“新视野”号项目团队要等待 20 个月才能收到探测器传回地球的所有数据和图像。

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马里兰州劳雷尔电 — 就在“新视野”号探测器(New Horizons)近距离飞越小行星“天涯海角”(Ultima Thule)前几天,科学家终于收到了一张较为清晰的画面,而不只是一个小点。“天涯海角”是一颗小型冰封天体,距离太阳比冥王星还远得多。它看上去呈狭长形,但除此以外当时科学家还知之甚少。

该项目首席研究员艾伦·斯特恩(S. Alan Stern)在周一的新闻发布会上表示:“从没见过有这么多人对两个像素那么感兴趣。”

两天后,科学家公布了探测器近距离飞越小行星时拍摄的若干照片,分辨率约达 2.8 万像素。他们总算能分辨出一些重要的细节,这些发现可以进一步加深我们对太阳系形成初期情况的认识。

“新视野”号项目团队要等待 20 个月才能收到探测器传回地球的所有数据和图像。以下是我们目前为止已经了解到的情况。

像雪人,也像 BB-8 机器人

编号为 2014 MU69 的“天涯海角”是一颗“相接双星”(contact binary),由两个独立的天体连接而成。它的长度略微超过 21 英里(约合 33.8 公里)。科学家把较大的球体称为 Ultima,小球体则称为 Thule,以示区分。

#UltimaThule 原本是两个独立的天体。随着时间推移,一团由小型冰封天体组成的星云不断旋转,相互结合。最终,两颗较大的天体得以保留,并慢慢旋转靠近,最终形成了我们目前(直播链接)看到的双球体形状

“新视野”号项目团队说“天涯海角”的形状像个雪人,但不少 Twitter 网友发现,它与《星球大战》中的机器人 BB-8 非常相似。

在周四的新闻发布会上,科学家发布了一张该小行星的立体图像,让我们对它的形状有了更直观的了解。

古老而原始的星球

行星科学家对被称为“柯伊伯带”(Kuiper belt)的区域十分好奇,因为这里很可能保留了太阳系诞生初期就存在的天体。而“天涯海角”就位于这一区域。

“天涯海角”表面光滑,没有尖锐的凸起,这说明在过去 45 亿年里它都没有发生太大变化。因此,科学家可以从它身上了解许多恒星与行星诞生的奥秘。

红色的双球体

经测量,“天涯海角”和外太阳系的许多天体一样是红色的。的确就颜色而言,这颗小行星是“经典冷天体”(cold classical)类别中毫不起眼的一员。自诞生以来,这种天体似乎就保留了原始面貌,未曾受到外界干扰。

团队成员西尔维娅·普罗托帕帕(Silvia Protopapa)在周四的新闻发布会上表示:“它的颜色很平常,和柯伊伯带天体普遍的颜色是一样的。”

左起分别为“天涯海角”彩色、黑色、白色的合成图,由“新视野”号探测器于 1 月 1 日拍摄。图片版权:NASA via The New York Times

Ultima 和 Thule 两部分球体红色的深浅一致,说明在合并之前,两者的诞生地较为接近。它们相接的“颈部”更亮,颜色也较浅,说明那里可能存在从斜坡上滑落的碎片。

每 15 小时自转一次

过去 5 个月里,在“新视野”号慢慢靠近“天涯海角”天体的过程中,科学家试着寻找它的亮度变化规律,进而推算其自转周期。然而,它的亮度似乎一直都保持不变。

我们现在才知道,探测器拍摄的角度正对着“天涯海角”的一极,所以面对镜头的永远是其中一个球体。

如今我们观测到了构成小行星的两个球体,科学家终于计算出它的自转周期是 15 个小时,误差在 1 小时以内。

尚未观测到的

科学家尚未发现任何陨石坑,不过这并不意味着“天涯海角”上没有陨石坑。目前接收到的所有图像中,太阳均位于探测器背面,所以我们无法看到阴影,也无从了解它的地形。如果图像分辨率更高,就能观察到更多细节。

此外,由于“天涯海角”密度较低,柯伊伯带中天体碰撞时的速度也较慢,所以那儿的陨石坑可能看上去并不像普通的陨石坑。

“新视野”号团队成员理查德·宾泽尔(Richard P.Binzel)表示:“就好比两只泡沫塑料球以很小的速度相互碰撞。与其说产生了陨石坑,不如说是几处小凹痕。”

“天涯海角”周围也没有发现卫星或光环。研究人员同样也在寻找大气层,不过他们并不抱太大期望。

精准的预测

“新视野”号实际距离“天涯海角”最近的时间与科学家预测的仅有 2 秒钟误差。相比之下,2015 年“新视野”号近距离飞越冥王星时,误差达到了 80 秒。尽管“天涯海角”体积更小,距离太阳也更远,但这次科学家设计出了一条精准的航线。这是因为在 2017 年和 2018 年,他们观测了“天涯海角”从几颗遥远的恒星前经过的情形,从而确定了它的具体位置。

当天凌晨 12 时 33 分 2 秒时,“新视野”号以 32290 英里(约合 51965 公里)的时速抵达了距“天涯海角”最近的位置,两者相距不到 2200 英里(约合 3540 公里)。

“天涯海角”以外的探测任务

“新视野”号已经完成了对“天涯海角”的研究。

在探测器传回地球的数据中,人们对它在两者距离最短时拍摄的高清图像相当感兴趣。

斯特恩博士说,探测器似乎运转良好,它应该已经捕捉到了“天涯海角”的高清画面,对此他抱有“谨慎而乐观”的态度。

“新视野”号已在继续测量柯伊伯带的尘埃、气体和辐射情况,帮助科学家了解这一区域内天体变成红色的原理。探测器也将远距离捕捉其它小型天体的图像,从而与“天涯海角”的数据做比较。


翻译:熊猫译社 智竑

题图为发布会上的渲染图。图片版权:Matt Roth/The New York Times

© 2019 THE NEW YORK TIMES


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