新视野号传回冥王星最新照:陨石坑环绕巨大冰原

北京时间9月14日消息,美国宇航局的冥王星专家们近日对外发布了由新视野号最新传回的冥王星近距离高分辨率图像。此次新视野号传回的图像数据让科学家们兴奋不已,因为其展示了冥王星表面前所未有的地表覆盖率与地形复杂性。新视野号项目首席科学家,美国宇航局西南研究所的阿兰·斯特恩(Alan Stern)表示:“如果在我们的飞船近距离飞过冥王星并拍摄这些图像之前,有某位艺术家用这样的画面描绘冥王星,或许我会说他简直是妄想——然而这都是真实的画面。”

他说:“冥王星向我们展现了其多样化的地表形态以及复杂的地质过程,堪比太阳系的其他任何一个星球。”

奇异的冥王星世界

由于距离太过遥远,新视野号飞过冥王星期间获取的数据下载速度极为缓慢,预计全部考察数据回传完成将需要超过一年的时间。最近一段时间的数据回传已经让我们对于冥王星地表成像的覆盖率上升了将近一倍,传回图像的分辨率也达到每像素400米左右。在这些最新图像上可以观察到疑似沙丘状地形,固态氮冰从山区向平原地区流动的痕迹,甚至还有一个疑似是冥王星表面的流动物质在表面侵蚀产生的沟壑体系。还有一些地区可以观察到一些混乱的不规则地形,让人想起木卫二表面的混杂冰层。

新视野号项目地质,地球物理及成像小组(GGI)主管,美国宇航局艾姆斯研究中心的杰夫·摩尔(Jeff Moore)表示:“冥王星地表的复杂程度绝对不亚于火星表面。这些位于‘斯普特尼克平原’(Sputnik Planum)地区显得杂乱无章的山区地形可能是坚硬的水冰漂浮在巨大的,密度更高但较为松散的固态氮层之上形成的。”最新的图像也展示了冥王星上迄今被观察到的最为古老,陨击坑分布也最为密集的地形区域,而就在其近旁就是一片几乎完全没有撞击坑的非常年轻平滑的平原。甚至在一些地区科学家们还观察到疑似风成沙丘的地形特征,当然它们也有可能是其他东西。

威廉姆·麦金农(William B. McKinnon)是新视野号项目GGI小组副主管,来自华盛顿大学圣路易斯分校。他说:“在冥王星表面上观察到沙丘——如果那些的确是沙丘的话——那么这要么意味着冥王星在过去曾经拥有比现在更为浓厚的大气层,要么就是某种我们目前还不甚了解的机制起到了作用。者是一个棘手的问题。”

当然,新视野号的新发现还不仅限于冥王星的地表。这艘飞船同样传回了冥卫一,冥卫二和冥卫三更高分辨率的图像。这些图像证明了这些每一颗小卫星都是一个不同的世界,而其中最大的冥卫一卡戎则拥有着复杂的地质活动历史。

过 去几天内传回的其他图像还显示冥王星的大气分层数量要比科学家们此前预计的更多,并且其大气层中的“霾”状成分事实上会大量散射阳光,从而使得冥王星夜半 球接近晨昏线的局部地区也能够被照亮,有点类似地球上的日落时分,因而这些地区的地貌特征也能够被新视野号搭载的相机镜头隐约捕捉到。

约翰·斯潘塞(John Spencer)是来自美国宇航局西南研究所的GGI小组成员,他说:“这些日落时分的图像是新视野号送给我们的美妙礼物,现在我们可以对这一部分地形开展研究,而此前我们从未奢望能够目睹这些地区的情景。”

目前新视野号飞船距离地球超过50亿公里,已经离开冥王星超过6900万公里远。当前飞船的健康状况依旧良好,所有系统工作正常。在这个月早些时候,美国宇航局还发布了一段动画,展示了新视野号飞船对这颗矮行星开展考察的全过程,

未来的探测计划

新视野号飞船在今年7月份完成了为期长达10年的冥王星探测任务,当时它成功地对冥王星进行了人类历史上首次近距离飞越,并为地球上的科学家们传回了有关这一遥远冰雪世界的清晰图像。

在距离最近的时候,新视野号飞船与冥王星地表之间的距离仅有大约1.25万公里,两者之间的相对速度则高达每小时4.96万公里。在此期间新视野号还拍摄了冥王星的背光图像以及几颗卫星的近距离图像。

冥王星的背光图像是在新视野号飞过距离冥王星最近的位置后大约7小时拍摄的,可以看到阳光照亮下冥王星大气中的“雾霾”成分。

新视野号项目首席科学家阿兰·斯特恩表示:“这是冥王星版本的‘地球升起’(注:后者是1968年由美国阿波罗8号飞船在月球轨道上拍摄的地球缓缓升起的图像,被誉为20世纪最伟大的天文照片之一。)。”新视野号传回的这张图像确认了整个冥王星飞掠行动的圆满成功。

美国宇航局近日选定了新视野号飞船未来预计将会考察的后续目标。按照目前的规划,新视野号将会成为首颗对围绕太阳系外围的冰冻小天体分布区“柯伊伯带”进行考察的探测器。

按照目前计划,这艘家用冰箱大小的小型探测器将前往一颗编号为2014 MU69的柯伊伯带小天体开展后续考察,这颗天体的轨道几乎位于冥王星轨道外侧10亿英里处。

前宇航员,美国宇航局华盛顿总部科学任务委员会主管约翰·格朗斯菲尔德(John Grunsfeld) 表示:“新视野号飞船正在离开冥王星并朝着柯伊伯带深处飞行,而它对冥王星考察获取的数据正在源源不断的传回地球。在这样的时刻,我们已经将目光投向了更 加遥远的地方,期待着这艘勇敢探测器的下一个考察目标。”他说:“尽管有关是否能够批准新视野号项目延长其任务期的讨论将会被置于更加宏观的整个行星科学 整体规划中进行考虑,但我们认为未来的这次飞掠探测所需的花费将远低于它此前对冥王星的飞掠考察,但却能够带来全新且令人兴奋的崭新科学发现。”

“近乎永恒之物”

与美国宇航局所有其他探测项目一样,新视野号在完成它对冥王星的预定考察任务之后,项目组必须撰写建议书并提交给宇航局审核,并争取能够获得继续开展对柯伊伯带开展考察的经费支持。相关建议书的提交时间将在2016年截止。届时有关建议书将会由一个独立审查委员会进行评估并为美国宇航局给出是否批准相关拨款的建议。

因此在这样的情况下,对于下一步考察目标的初步选定就显得非常关键:新视野号探测器项目组必须在今年就指令新视野号飞船及时调整飞行航向,以便能够节省下足够燃料,确保未来后续探测任务的顺利进行。

在今年10月份到11月初,新视野号飞船将进行4次轨道机动操作,从而使其航向瞄准柯伊伯带天体2014 MU69,后者有一个昵称“PT1”,意思是“潜在目标一号”。预计新视野号将在2019年1月1日抵达这颗天体附近。

任何不及时的轨道航向调整都将浪费珍贵的燃料并增加此次任务的风险系数。阿兰·斯特恩表示:“2014 MU69是一个很不错的目标,因为这是一颗古老的柯伊伯带天体,形成于它当前运行的轨道上。而这正是美国科学界在其《十年展望》(Decadal Survey)’中非常渴望开展探测的天体类型。”

此前,科学家们借助哈勃空间望远镜在柯伊伯带内为新视野号飞船找到了5颗它可以造访的潜在候选天体目标。但随着对这几颗小天体的轨道参数的精确测定,候选天体的数量逐渐下降。而根据阿兰·斯特恩博士的说法,新视野号飞船还将能够持续对太阳系边缘开展长达数十年的考察工作。

这艘飞船的能源采用了一块核电池,其电力供应至少还能维持20年以上,从而允许探测器上搭载的各项设备与仪器的正常工作。

在2006年新视野号探测器发射之前,阿兰·斯特恩博士曾经将这艘飞船形容为是“近乎永恒之物”(almost timeless object),因为这艘飞船将永远飞行下去,它将比地球上的金字塔更加古老,甚至等到今天地球上所有的高山全部被侵蚀为平地,新视野号飞船仍将继续在深空中飞行。

冥王星的能量来源之谜

斯 特恩指出,新视野号飞船将永远沿着既定的方向朝着宇宙的深处飞去,但我们能够和它保持联系的时间则非常有限,只有在它的电力供应能够维持的期间才能与地球 保持联系。他同时也指出新视野号项目组的科学家们还将花费数年的时间才能整理并完成对新视野号飞船这次历史性考察所传回全部数据的科学分析工作。

由于地球与冥王星之间极其遥远的距离,新视野号飞船的数据下载速度极其缓慢。科学家们必须等到2016年才能将全部探测数据下载完毕。在接受记者采访时,斯特恩博士表示如果新视野号项目的延期探测计划得到批准,那么它将会取得更多的科学发现。

在最新传回的冥王星地表高分辨率图像上可以看到高出周围地形达3350米的由水冰构成的高山。这些令人惊叹的照片证明冥王星上仍然存在着活跃的地质活动。

科学家们对于在冥王星上发现高度几乎与北美洲落基山脉相当的高山感到吃惊,并且这些高山的年龄似乎并不会超过1亿年——相比太阳系45.6亿年的古老历史,1亿年是极其年轻的年龄。美国宇航局的科学家们认为这些高山很有可能时至今日仍在继续抬升。

如果这是一片古老的表面,那么与冥王星上其他地区以及太阳系中的其他天体表面一样,这里应当会在漫长的历史时期内因为遭受过猛烈的小天体撞击而遍布撞击坑——除非后来发生的地质活动抹去了这些历史痕迹。

斯特恩博士表示:“我们现在面对的是一颗小小的矮行星,其表面显示出发生在45亿年之内的地质活动证据。这一结果将让很多地球物理学家们重新审视他们手头现有的理论。”而杰夫·摩尔也指出:“这是我们在太阳系内发现的最年轻的表面之一。”此次对冥王星的飞掠也是科学家们首次目睹一颗大部分由冰物质组成,且不是围绕一颗行星运行的天体。

与围绕巨行星运行的冰卫星不同,冥王星无法得到来自大行星潮汐力产生的热量,因此美国宇航局认为冥王星上必定存在其他某种机制发生了作用,从而产生了这些山脉地形。约翰·斯潘塞表示:“这一现象可能将迫使我们重新思考在许多其他的冰冻天体上究竟是何种机制驱动了地质活动的进行。”这些山脉甚至可能构成了冥王星上由水冰构成的“基岩”。

尽管冥王星表面的大部分地区都被甲烷和氮气凝结形成的冰层覆盖,但这些物质的强度是不足以形成这样的高山的。反之,一些非常坚硬的物质,比如水冰,则很有可能是这些高山的主要组成成分。华盛顿大学的比尔·麦金农教授表示:“根据冥王星上的温度条件,水冰的性质更接近于岩石。”新视野号正在为我们揭开一个全新世界的神秘面纱。

新视野号传回冥王星最新照:陨石坑环绕巨大冰原的照片 - 1

新浪科技讯 9月14日消息,这是新视野号飞船传回的最新冥王星高清图像。这一视角相当于你在冥王星赤道上空大约1800公里高度上向下俯瞰时可以看到的情景,图像上方是东北方向。图像中暗色且遍布陨坑的古老区域是“克苏鲁地区”。

新视野号传回冥王星最新照:陨石坑环绕巨大冰原的照片 - 2

这一图像的视野范围覆盖约350公里边长,同样是新视野号飞船最新传回的图像之一,可以看到冥王星表面高度复杂的地表环境。图像中可见的最小地物直径约800米。该图像由新视野号飞船在距离冥王星地表约8万公里处拍摄,时间是2015年7月14日

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左图:“斯普特尼克平原”,一个巨大的年轻平原,几乎看不到陨坑的存在;右图:“斯普特尼克平原”西北方向边缘的古老地形

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新视野号飞船回传的冥卫一卡戎照片。拍摄时间是2015年7月14日,掠过冥王星最近距离后10小时,此时距离约47万公里

新视野号传回冥王星最新照:陨石坑环绕巨大冰原的照片 - 5

飞过冥王星最近处后大约16小时,新视野号回转相机拍摄的冥王星背光视角图像,可以看到阳光透过冥王星大气的光芒。这样的图像可以用于观察冥王星大气的分层以及“雾霾”成分。拍摄时相位角166度,距离约77万公里

新视野号传回冥王星最新照:陨石坑环绕巨大冰原的照片 - 6

这段动画展示了冥王星从1930年被克莱德·汤博发现至今,我们获取的最佳图像的变迁,其中最清晰的图像便是2015年新视野号飞船近距离飞过冥王星时获取的

新视野号传回冥王星最新照:陨石坑环绕巨大冰原的照片 - 7

如果项目经费能够达到批准,那么新视野号将成为首个对太阳系边缘的柯伊伯带进行探测的飞船,甚至继续向外飞行,进入恒星际空间

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  1. 太厚了... 5
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    嗯,搬过去住吧…

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  2. 柠檬果糖 5
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    真的棒棒哒~~~~~~

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