天文|再一次开启未知领域的大门

天文|再一次开启未知领域的大门

太阳系的照片,高亮的是柯伊伯带的成员(带颜色的)带外是目前的未知区域

“我们期待会有惊喜发生”,这对于行星科学家来说就是老生常谈。但每一个新的太空探险的故事似乎都是以此开始的。无论研究人员如何深入的研究太阳系中的某些天体,无论他们怎样纠集地球上最好的资源,当他们第一次近距离研究它们时,都无一例外地感到猝不及防。 无论多么陈词滥调,但每次都会用上。 大自然的创造力一次又一次地超越了人类的想象力。

按照惯例,“新视野号”飞掠Ultima Thule也是历史性的一刻。用NASA“新视野号”飞掠冥王星项目负责人、行星科学家Alan Stern的话来说“在太空飞行的历史中,我们从来没有去过我们知之甚少的地方”这是一个从来没有被近距离观测的天体,它是柯伊伯带中的小天体(30公里宽)。令人兴奋的是他处在柯伊伯带的“冷古典”区域,这意味着40多亿年基本保持不变,在距离太阳65亿公里远的区域冷藏。

经过远古的碰撞,它会不会看起来是千疮百孔? 会不会被早期太阳系的有机分子覆盖? 它会像冥王星的卫星,或者看起来像一颗新的彗星,还是完全是其他东西? 没人知道。

在太空探索中只有为数不多的几个重要时刻,像这样使人陷入茫然未知的状态。一个是伽利略太空探测器在1991年与Gaspra相遇,这是太空探测器第一次探测到小行星。在此之前,即使用最宏大的天文望远镜观测,小行星也仅仅是个光点。小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动,但体积和质量比行星小得多的天体。天文学家对近距离观测小行星的外观有许多推论,但在我们脑海里的形象大多都像科幻小说和幻想艺术中所描述的那样。

1991-10-29从5300英里的高空由伽利略太空探测器探测到的Gaspra小行星

之后科技飞速发展。记得我第一次看到Gaspra照片时我笑了起来,初看像一个千疮百孔的土豆,再看它更像是一条鲨鱼,尖锐而奇怪的地面,被灰尘覆盖着,但是成因尚不清楚。现在我们已经探测到其他12颗小行星了(如果将Ceres视为小行星而不是矮行星,则会有13颗)OSIRIS-REx正在探索Bennu而Hayabusa2正在研究Ryugu。 这两颗小陀螺形状的小行星与Gaspra一点都不像。 小行星形态多样,诡异复杂令人着迷。

Gaspra飞掠5年后人类又陷入了茫然未知的状态,当时一支国际舰队于1986年开始访问哈雷彗星,这是一次千载难逢的通过太阳系内部的机遇。 苏联,日本和欧洲都瞄准了哈雷彗星,以便率先近距离接触彗星的核心。

1986-3-13/14 Giotto 偶遇哈雷彗星拍摄的照片

就在这次偶遇之前,欧洲航天局的Giotto探测器被一块约1g重的尘埃击中。这个小小的灰尘足以击落太空探测器几乎要终结了这次探测任务,幸好飞行控制器及时恢复了与探测器的联系,并将其引导至距离哈雷彗星寒冷的核心600公里的范围。正如天文学家预期的,Giotto探测的结果显示雷彗星不是一个“肮脏的雪球”,而是一个“冰冷的泥球”其主要是以非冰成分为主。正如图片中显示的哈雷彗星的壮观的大尾巴始于一系列无规律斑驳的间歇泉,它们不断喷发,形成现在这令人惊奇的美景。

在此之前,旅行者双子探测器开启了太空史上首个重大发现。在旅行者号之前,木星和土星的卫星是鲜为人知的,天王星和海王星的卫星更是完全未知。

科学上的重大发现变接踵而来,木卫一的火山,土卫六的甲烷雾,天王星的卫星米兰达奇异的悬崖和拼接地形,海卫一特里同的氮气间歇泉。

像每一次完美的侦查一样,旅行者号的探测也引发了大量的新问题。其中最重要的是土卫六厚厚的橙色阴霾下发生了什么?直到2005年欧洲航天局的惠更斯探测器(与NASA的卡西尼飞行任务一起发送到土星)着陆之前,土卫六仍是个迷。这是首次从除我们自己之外的卫星表面上观测,首次降落在外太阳系的天体上。

探测器在下行途中拍摄的鸟瞰图显示了河床的分支和类似海岸线的黑暗特征的景观。这些图片有令人费解相似。从空中看起来非常像新泽西。然后从着地表上看,惠更斯着陆在橙色的天空下铺满了圆形岩石的湿软地面上。

2005-1-14惠更斯着陆器传回的土卫六地表的首张照片

然而,正如所见土卫六什么都没有,地表的岩石是大块的冰,天空的朦胧云是石化烟雾和碳氢化合物的瘴气。河床确实是河床,但是其中流淌的是液态的甲烷和乙烷。 在土卫六的两极的湖泊中,它们就像雨一样落下成液体蒸发回气体。即使是准备充分的研究人员面对大自然的鬼斧神工也会感到措手不及,充满惊喜和挑战。

现在轮到Ultima Thule了。 我们几乎不知道它的构成,形状,甚至它的方向和旋转周期

随着新视野号成功飞掠位于柯伊伯带、比冥王星还远十亿英里的太空岩石并于2019年1月1日抵达Ultima Thule。我们看到了Ultima Thule样子。它长的像个花生或者说像葫芦也行。

左图色彩增强,中间高分辨率图像,右图合成图像

Ultima Thule 3D图

据悉,Ultima Thule 曾经是两个独立的太空岩石。但在命运的撮合下,它们最终结合到了一起。研究团队将较大的那边称作 Ultima,较小那边则是 Thule 。

为了介绍 Ultima Thule 这样的物体是如何形成的,NASA 特地进行了一番解释:“从一小团冰冷的物体开始,两个较大的物体开始缓慢地旋转、靠近,最终形成了我们今天看到的这两瓣

地质和地球物理学团队负责人 Jeff Moore 在一份声明中称:“新视野号就像是一台时间机器,让我们见到太阳系诞生时的样子。我们领略到了行星开始形成时的物理表现,并及时地冻结在了那一刻”。

之后,该航天器还将发回更多有关 Ultima Thule 的数据,以帮助 NASA 更好地了解行星的形成。

对于未知世界的探险,我们不断的积蓄知识探索新奇,将每一次的探险视为了解我们在这浩渺的宇宙中的位置的邀请。

小M看点

随着科技的进步,人类的脚步越走越远,从地球走向太空,如今抵达了外太阳系。科技的不断发展,人类会不会发现地外生物,会不会有另外的文明。或者能不能发现另一个像地球一样宜居的星球呢?如果真的有另外一个文明,我们是邀请他们到来还是直接的毁灭他们呢?如果有另一个宜居的地球,我们会不会更加肆无忌惮的毁坏我们现在的家园呢?

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