事实如此浪漫

《人类探索冥王星的视觉历史》

B在我能把完整的句子串起来之前,我常常在睡觉时间过后出去闲逛。我会推开滑动玻璃门,立刻抬起头来,寻找散落在树影下的星星。当时,我甚至无法理解我所看到的一切。相反,每一个灯塔都代表着一个谜团,一个浩瀚的未知宇宙中的最后边界。

今天,二十多年的个人发现,加上几个世纪的科学发现,让我对夜空有了更深入的了解。但仍有许多未解之谜。你可以说宇宙的大部分对我们来说仍然是黑暗的。这包括我们自己的后院。

冥王星——47亿英里外那颗寒冷、渺小、孤独的矮行星——仍然是浩瀚星空中的一个小点,即使是我们最好的望远镜也只能模糊地看到它。我们对它知之甚少,只知道它与我们所熟知的非常不同:完全不同于太阳系内的岩石行星和外部的气体和冰巨星。它保守了将近一个世纪的秘密。但这种情况即将改变。

nearly-10-year旅程后,美国宇航局的“新视野”号飞船今天早上来面对冰冷的世界(2015年7月14日)上午7:50 EST。没有权力进入环绕冥王星更不用说慢下来,尽快将zip过去矮行星,在缩放的进一步达到太阳系。这次期待已久的近距离飞行将让我们清楚地看到附近九颗行星中的最后一颗——至少在历史上的某个时期是这样。


一颗星星没有诞生

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两块照相底片显示一个苍白的点移动了。 洛厄尔天文台

由于冥王星距离遥远、体积微小、表面昏暗,对它的成像一直极具挑战性——这也是为什么它在上个世纪才被发现的原因。1930年2月的一个傍晚,在维斯托·斯莱弗手下工作的年轻研究员克莱德·汤博正在评估两张照相底片时,他注意到有一个苍白的点不肯待在原地。很明显,它在天空中呈拱形,像一颗行星。(更多关于冥王星发现背后的故事,请看科里·鲍威尔在发现.)


冥王星有公司

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为什么左边图像中的凸起会每隔几天就消失一次?天文学家意识到这是一颗在冥王星前后旋转的卫星。 美国海军天文台

在接下来的50年里,冥王星一直是一个孤独的小点,即使是最大的地面望远镜也几乎看不到。然后在1978年Kaj链望远镜在亚利桑那州的美国海军天文台,詹姆斯·克里斯蒂发现了一个凸起的东西在冰冷的矮行星一侧。结果是一颗卫星,很快被命名为冥卫一。与大多数卫星相比,冥卫一的重量惊人:它的质量只有冥王星的八分之一。相比之下,地球的质量是月球的81倍。它的轨道也非常接近冥王星,这就是为什么它被误认为是一个凸起。


图片…在…空间!

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1996年,天文学家利用哈勃望远镜捕捉到冥王星两侧相对详细的图像。 艾伦·斯特恩(西南研究所),马克·布伊(洛厄尔天文台),美国宇航局和欧洲航天局

随着哈勃太空望远镜的发射,研究人员终于可以在没有地球大气层干扰的情况下看到冥王星。1996年它揭示了第一个重要的细节冥王星的表面。这些图像显示,冥王星比太阳系中除地球以外的任何行星都具有更大的对比度。

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哈勃拍摄的这张照片帮助我们发现了冥王星的两颗新卫星。 NASA、ESA、H. Weaver (JHU/APL)、A. Stern (SwRI)和HST冥王星伴星搜索团队

当新视野号被设计和建造时,冥卫一是冥王星唯一已知的卫星。然后,在发射前一年,哈勃发现了两颗更小的卫星在更远的地方运行:尼克斯(以希腊光之女神命名)和九头蛇(以希腊神话中的多头蛇命名)。

不过,哈勃望远镜还没有完成:它还帮助发现了另外两颗卫星:2011年的Kerberos卫星和2012年的Styx卫星。直到2015年5月12日,“新视野号”才得以近距离观测到冥王星的全部家庭成员,此时距它的任务已经九年多了。

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新视野号在接近冥王星时看到的冥王星的五个卫星 美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/新视野任务


最后,接近冥王星

事实上,新视野号的大部分任务都出奇地安静。直到最近几周,冥王星在卫星的相机里还是一个微弱的点——只有几个像素宽。然后,当“新地平线”以每秒14公里以上的速度接近这颗冰冷的行星时,冥王星的图像迅速增加,细节得以浮现。

冥王星的大尺度特征 美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所

天文学家在一个多月前再次注意到冥王星表面的大规模特征。一片连续的黑暗地带环绕着冥王星的赤道区域,然后分解成一系列有规律的间隔点。有些特征是如此黑暗,它们几乎使这颗矮行星看起来像块状物而不是球形。“这真是个谜,”艾伦·斯特恩说他是此次任务的首席研究员。“我们不知道这些斑点是什么。”

最近的图像让我们对这颗矮行星腹部周围的这些大胆特征有了更好的了解。有一团美国宇航局的科学家们称之为“鲸鱼”,例如,左边的黑暗区域大约有1860英里宽。就在鲸鱼的尾巴上方是一个圆形区域,天文学家称之为“甜甜圈”。它很可能是一个撞击坑,但天文学家们要等到更近距离观察后才能做出解释。在鲸鱼头部的右侧是一个亮点,它可能是由甲烷、氮或一氧化碳组成的反射霜。然后,在更远的右边,是一系列神秘的黑点。

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6月27日至7月3日拍摄的冥王星地图。 美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/新视野号


偶然的邻居?

冥王星的颜色 美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/新视野号

7月8日,图片增添了一抹色彩。冥王星是铁锈红色,与卡戎是锡灰色形成鲜明的对比。这两个物体看起来更像陌生人,而不是近亲。冥王星有一个重要的大气,而冥卫一没有。冥王星也被奇异的冰覆盖,如冻结的氮、甲烷和一氧化碳,而卡戎覆盖着冻结的水和氨化合物。

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一组按比例排列的图像显示,当“新视野号”接近冥王星和冥卫一时,它们看起来更大。最后一张图片来自美国宇航局7月11日发布的最新图像。 NASA / Emily Lakdawalla报道

然后在7月13日,“新视野号”在离开雷达前拍摄了最后一张照片(为了完全专注于手头的任务,“新视野号”将在22小时内不与任务操作者联系)。但它离开控制室时,肯定有一些令人惊叹的东西。这张照片的分辨率是哈勃望远镜的1000倍。它的方向是冥王星的北极在顶部。黑暗的区域指向它的赤道。

最奇怪的可能是被称为“心脏”的明亮区域,它看起来非常光滑。艾伦·斯特恩(Alan Stern)在今天上午的新闻发布会上指出,如此多的亮斑和暗斑表明,冥王星的内部活动在过去和现在都发挥了作用。

新视野号结束前的最后一张冥王星照片。 美国宇航局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/新视野号

美国东部时间今天下午5点(2015年7月14日),这艘小型航天器将把天线转向地球。在接下来的几周和几个月里,我们将看到更多更好的来自冥王星系统的视觉数据。(它新视野号需要整整一年的时间将其完整的数据传回地球。)很快我们将完成所有经典行星的清单。我们将检查最后一个框,再也不会第一次看到任何经典行星的表面。

但仔细检查冥王星的系统只是新视野号任务的一半。在经过过去的第九大行星后不久,宇宙飞船将再次启动推进器设定航线,飞过一个或两个柯伊伯带天体2019年1月。自45亿年前我们的太阳系形成以来,这些天体被认为是没有受到干扰的,这让我们有机会回到行星刚刚诞生的时候。

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