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新视野号探测器拍到最清晰冥王星照片

2015-07-13 09:28   浏览:1685 次
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飞了将近10年,在即将到来的7月14日,美国航空航天局发射的“新视野号”探测器(New Horizon,又翻译为“新地平线”号,本网注)将成为人类首个造访冥王星的探测器。这样的深空探测壮举已经有几十年没有发生过,我们在上世纪60年代和70年代早期曾探索过太阳系的内圈岩石行星、80年代则是中部的气态行星,现在终于将要探索外围被冰雪覆盖的行星了。“新视野号”即将为我们解开太阳系行星系统中的最后一个谜团。

随着新视野号逐渐靠近冥王星,它为人类带来前所未有的观察视角,照片也是不断发来,越来越清晰,也越来越让人着迷,而这颗遥远矮行星的神秘面貌也正在一点一点揭开,并且很多发现都相当神奇。

好好看看这张冥王星的最新照片吧,因为它显示了这座矮行星表面的暗斑,而这些暗斑在下星期的历史性飞越过程中将不会再看到。

新视野号探测器拍摄到的冥王星

在最新的照片上,出现了一条长约1600公里的复杂地形,还有一些无法解释的多边形区域。这说明,冥王星上有着多变的地形,当然也有光影效果的作用。

新视野号探测器拍摄到的冥王星

这些照片是7月9日拍摄的,分辨率为每像素27公里,当时新视野号距离地球54亿公里。

而在此之前的照片上,我们陆续看到了心形区域、“鲸鱼”暗区等等。

新视野号探测器拍摄到的冥王星

目前,“新视野号”探测器仅能看到这颗矮行星的北半球,在冥王星砖红色表面上,竟然有个接近完美耳朵“爱心型”的图案,宽约2000公里,而且还布满可能是冰冠的亮点。

新视野号探测器拍摄到的冥王星

上面另有个神秘的深色图案,昵称“鲸鱼”(the whale),并且“鲸”尾部还有一个宽约350公里的环形带,像个甜甜圈,故名“the doughnut”,而头部附近区域更亮,跨度达1600公里。

天文学家表示,由于“新视野号”探测器距离冥王星仍然太远,传回的图片中地表特征还是不够清楚,难以辨识,暂时很难对这些奇特地形作出任何推论。

新视野号探测器拍摄到的冥王星

 研究人员将冥王星地图添加到“谷歌地球”软件中,方便人们对这颗矮行星进行更多探索。上图中展示的是黑色区域“鲸”的头部和身体。

美国科罗拉多“西南研究院”的史宾塞(John Spencer)表示:“想像你在这一连串明暗光影中看到熟悉的形状很简单,不过距离知道这些图案到底是什么还太早。”

新视野号探测器拍摄到的冥王星

 三幅图片完整地展现出冥王星赤道处的长条形黑暗区域。小地图标明了冥王星的方向,如北极、赤道,以及两极之间的中央子午线。尽管这张图片看上去斑斑点点,沙尘迷蒙,但这的确是迄今为止,“新视野号”探测器发回的最清晰的冥王星表面图片。

冥王星2006年重新分类为矮行星之前,一直被认为是我们太阳系中位置最远的行星。

“新视野号”今年1月开始为这次靠近冥王星做准备。

在飞行了大约48亿公里之后,“新视野号”探测器现在距离冥王星有不到250万公里,正以飞快的速度靠近,预计将于格林威治时间下周二的11:49(北京时间7月14日19:49)到达与冥王星最近的地方,距离约1.25万公里,15分钟后靠近冥王星卫星卡戎。这将是第一个靠近冥王星的人类探测器。

由于只是飞掠而非环绕,新视野号只有30分钟的时间近距离观察这颗遥远的矮行星,以及它的卫星卡戎。那一天,新视野号将保持缄默,专心观察,结束后再与地球联系,预计是北京时间7月15日9:02。

不过在这张最新发布的照片中所显示的冥王星“斑点”,所处的半球将在不久后自转到视野看不到的另一面。

直到“新视野号”掠过这个直径2300公里的矮行星飞行到它的另一面时,这些斑点才会再次出现,而到那时候,我们只能通过冥王星最大的一颗卫星“卡戎”(Charon,即“冥卫一”)所反射的微弱光线看到它。

不过,这本身也蕴含着一些令人着迷的科学现象,因为它会告诉研究者,在冥王星的暗面会发生什么。

一些模型实验估计,冥王星富含氮气的大气将会在极度寒冷的夜晚下雪。

执行此次研究任务的团队将会通过研究光反射率形式的改变来确定,事情是否真的像预估的那样。

研究人员认为,冥王星表面亮点可能是固态的氮、甲烷和一氧化碳,而冥王星奇特的大气层造就其鲜明的颜色。

冥王星表面的四处阴暗斑点最早是在6月底进入视野焦点。引起人们注意的是它们均匀而有规律的大小和间距,每一块的跨度有大约480公里。

新视野号探测器拍摄到的冥王星

这是更早些时候拍到的照片,是人类获得的第一批冥王星彩照。注意底部的暗影,就是“鲸鱼”区域。冥王星左侧赤道处有一条不规则的长条形黑色区域,长约3000公里,这是迄今为止“新地平线”号探测器拍摄到的冥王星上的最暗区域。在赤道的另一侧,四个更为神秘的“异形”黑点,令天文学家们激动不已,又迷惑不解。

“新视野号”的首席研究员阿伦·斯特恩(Alan Stern)在周六谈到了在历史性的飞越发生之前他的研究团队内部是什么样的心情。

“很激动,真的很激动,”这名美国西南研究院的教授说。

“所有人都很兴奋,脸上都带着笑,还有传输下来的数据都那么漂亮——虽然只是太空飞行器搜集的很小一部分。”

兴奋的科研团队

图:兴奋的科研团队

“冥王星没有令人失望,它很壮观。”

“新视野号”目前正以接近每秒14公里的速度靠近它的目标。

7月8日,600万公里外拍到的冥王星及冥卫一卡戎

图:7月8日,600万公里外拍到的冥王星及冥卫一卡戎

7月8日,600万公里外拍到的冥王星及冥卫一卡戎

图:7月8日,600万公里外拍到的冥王星及冥卫一卡戎

7月8日,600万公里外拍到的冥王星及冥卫一卡戎

图:7月8日,600万公里外拍到的冥王星及冥卫一卡戎

以这个速度飞行,它不可能进入轨道绕圈,而只能飞驰掠过行星附近,并在这段时间内尽可能多地拍摄照片和搜集其他数据。

“新视野号”的长距离摄影机“洛里”(Lorri)将会在这个半球上扫出两段宽度为80公里的地带,作“地毯式”拍摄,显示该星球表面的影像清晰度将最高可达到8000万像素。

不过,探测器所搜集的信息回传的速度将非常慢。

我们与冥王星的距离大约有47亿公里,这意味着传送比特率将极度缓慢,未来几天所搜集到的所有信息要传输回地球,将需要足足16个月。

若此次探索成功,人类将完成一项对所谓“传统九大行星”的侦察,让每一颗都至少被探测器探访过一次。

上一个被探索的是海王星,“旅行者2号”(Voyager-2)探测器在1989年曾掠过海王星,之后飞进更广阔的银河系中。

在“新地平线”号探测器长途跋涉飞向冥王星的旅程中,它不断发回大量这颗矮行星的表面图片。天文学家将这些图片拼合起来,绘制出了一张冥王星地图,向人们展现这个遥远而陌生的矮行星上神奇的地表特征。

新视野号飞行轨道示意图

图:新视野号飞行轨道示意图

在飞行了大约48亿公里之后,新视野号将于北京时间7月14日19:49到达与冥王星最近的地方,距离约1.25万公里,15分钟后靠近卡戎。这将是第一个靠近冥王星的人类探测器。

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