新視野號傳回冥王星最新照:隕石坑環繞巨大冰原

新浪科技訊，北京時間9月14日消息，美國宇航局的冥王星專家們近日對外發布了由新視野號最新傳回的冥王星近距離高分辨率圖像。此次新視野號傳回的圖像數據讓科學家們興奮不已，因為其展示了冥王星表面前所未有的地表覆蓋率與地形複雜性。

新視野號項目首席科學家，美國宇航局西南研究所的阿蘭·斯特恩(Alan Stern)表示：“如果在我們的飛船近距離飛過冥王星並拍攝這些圖像之前，有某位藝術家用這樣的面描繪冥王星，或許我會他簡直是妄想——然而這都是真實的面。”他：“冥王星向我們展現了其多樣化的地表形態以及複雜的地質過程，堪比太陽系的其他任何一個星球。”

奇異的冥王星世界

由於距離太過遙遠，新視野號飛過冥王星期間獲取的數據下載速度極為緩慢，預計全部考察數據回傳完成將需要超過一年的時間。最近一段時間的數據回傳已經讓我們對於冥王星地表成像的覆蓋率上升了將近一倍，傳回圖像的分辨率也達到每像素400米左右。在這些最新圖像上可以觀察到疑似沙丘狀地形，固態氮冰從山區向平原地區流動的痕跡，甚至還有一個疑似是冥王星表面的流動物質在表面侵蝕生的溝壑體系。還有一些地區可以觀察到一些混亂的不規則地形，讓人想起木衛二表面的混雜冰層。

新視野號項目地質，地球物理及成像小組(GGI)主管，美國宇航局艾姆斯研究中心的傑夫·摩爾(Jeff Moore)表示：“冥王星地表的複雜程度對不亞於火星表面。這些位於‘斯普特尼克平原’(Sputnik Planum)地區顯得雜亂無章的山區地形可能是堅硬的水冰漂浮在巨大的，密度更高但較為鬆散的固態氮層之上形成的。”最新的圖像也展示了冥王星上迄今被觀察到的最為古老，隕擊坑分佈也最為密集的地形區域，而就在其近旁就是一片几乎完全沒有撞擊坑的非常年輕平滑的平原。甚至在一些地區科學家們還觀察到疑似風成沙丘的地形特徵，當然它們也有可能是其他東西。

威廉姆·麥金農(William B. McKinnon)是新視野號項目GGI小組副主管，來自華盛頓大學聖路易斯分校。他：“在冥王星表面上觀察到沙丘——如果那些的確是沙丘的話——那麼這要麼意味冥王星在過去曾經擁有比現在更為濃厚的大氣層，要麼就是某種我們目前還不甚了解的機制起到了作用。者是一個棘手的問題。”

當然，新視野號的新發現還不僅限於冥王星的地表。這艘飛船同樣傳回了冥衛一，冥衛二和冥衛三更高分辨率的圖像。這些圖像證明了這些每一顆小衛星都是一個不同的世界，而其中最大的冥衛一卡戎則擁有複雜的地質活動歷史。

過 去幾天內傳回的其他圖像還顯示冥王星的大氣分層數量要比科學家們此前預計的更多，並且其大氣層中的“霾”狀成分事實上會大量散射陽光，從而使得冥王星夜半 球接近晨昏的局部地區也能夠被照亮，有點類似地球上的日落時分，因而這些地區的地貌特徵也能夠被新視野號搭載的相機鏡頭隱約捕捉到。

約翰·斯潘塞(John Spencer)是來自美國宇航局西南研究所的GGI小組成員，他：“這些日落時分的圖像是新視野號送給我們的美妙禮物，現在我們可以對這一部分地形開展研究，而此前我們從未奢望能夠目睹這些地區的情景。”

目前新視野號飛船距離地球超過50億公里，已經離開冥王星超過6900萬公里遠。當前飛船的健康狀況依舊良好，所有系統工作正常。在這個月早些時候，美國宇航局還發布了一段動，展示了新視野號飛船對這顆矮行星開展考察的全過程，

未來的探測計劃

新視野號飛船在今年7月份完成了為期長達10年的冥王星探測任務，當時它成功地對冥王星進行了人類歷史上首次近距離飛越，併地球上的科學家們傳回了有關這一遙遠冰雪世界的清晰圖像。

在距離最近的時候，新視野號飛船與冥王星地表之間的距離僅有大約1.25萬公里，兩者之間的相對速度則高達每小時4.96萬公里。在此期間新視野號還拍攝了冥王星的背光圖像以及幾顆衛星的近距離圖像。

冥王星的背光圖像是在新視野號飛過距離冥王星最近的位置后大約7小時拍攝的，可以看到陽光照亮下冥王星大氣中的“霧霾”成分。

新視野號項目首席科學家阿蘭·斯特恩表示：“這是冥王星版本的‘地球升起’(注：后者是1968年由美國阿波羅8號飛船在月球軌道上拍攝的地球緩緩升起的圖像，被譽為20世紀最偉大的天文照片之一。)。”新視野號傳回的這張圖像確認了整個冥王星飛掠行動的圓滿成功。

美國宇航局近日選定了新視野號飛船未來預計將會考察的后續目標。按照目前的規劃，新視野號將會成為首顆對圍繞太陽系外圍的冰凍小天體分佈區“柯伊伯帶”進行考察的探測器。

按照目前計劃，這艘家用冰箱大小的小型探測器將前往一顆編號為2014 MU69的柯伊伯帶小天體開展后續考察，這顆天體的軌道几乎位於冥王星軌道外側10億英裏處。

前宇航員，美國宇航局華盛頓總部科學任務委員會主管約翰·格朗斯菲爾德(John Grunsfeld) 表示：“新視野號飛船正在離開冥王星並朝柯伊伯帶深處飛行，而它對冥王星考察獲取的數據正在源源不斷的傳回地球。在這樣的時刻，我們已經將目光投向了更 加遙遠的地方，期待這艘勇敢探測器的下一個考察目標。”他：“盡管有關是否能夠批准新視野號項目延長其任務期的討論將會被置於更加宏觀的整個行星科學 整體規劃中進行考慮，但我們認為未來的這次飛掠探測所需的花費將遠低於它此前對冥王星的飛掠考察，但卻能夠帶來全新且令人興奮的嶄新科學發現。”

“近乎永恆之物”

與美國宇航局所有其他探測項目一樣，新視野號在完成它對冥王星的預定考察任務之后，項目組必須撰寫建議書並提交給宇航局審核，並爭取能夠獲得繼續開展對柯伊伯帶開展考察的經費支持。相關建議書的提交時間將在2016年截止。屆時有關建議書將會由一個獨立審查委員會進行評估併美國宇航局給出是否批准相關撥款的建議。

因此在這樣的情況下，對於下一步考察目標的初步選定就顯得非常關鍵：新視野號探測器項目組必須在今年就指令新視野號飛船及時調整飛行航向，以便能夠節省下足夠燃料，確保未來后續探測任務的順利進行。

在今年10月份到11月初，新視野號飛船將進行4次軌道機動操作，從而使其航向瞄準柯伊伯帶天體2014 MU69，后者有一個暱稱“PT1”，意思是“潛在目標一號”。預計新視野號將在2019年1月1日抵達這顆天體附近。

任何不及時的軌道航向調整都將浪費珍貴的燃料並增加此次任務的風險繫數。阿蘭·斯特恩表示：“2014 MU69是一個很不錯的目標，因為這是一顆古老的柯伊伯帶天體，形成於它當前運行的軌道上。而這正是美國科學界在其《十年展望》(Decadal Survey)’中非常渴望開展探測的天體類型。”

此前，科學家們借助哈勃空間望遠鏡在柯伊伯帶內為新視野號飛船找到了5顆它可以造訪的潛在候選天體目標。但隨對這幾顆小天體的軌道參數的精確測定，候選天體的數量逐漸下降。而根據阿蘭·斯特恩博士的法，新視野號飛船還將能夠持續對太陽系邊緣開展長達數十年的考察工作。

這艘飛船的能源採用了一塊核電池，其電力供應至少還能維持20年以上，從而允許探測器上搭載的各項設備與儀器的正常工作。

在2006年新視野號探測器發射之前，阿蘭·斯特恩博士曾經將這艘飛船形容為是“近乎永恆之物”(almost timeless object)，因為這艘飛船將永遠飛行下去，它將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蝕為平地，新視野號飛船仍將繼續在深空中飛行。

冥王星的能量來源之謎

斯 特恩指出，新視野號飛船將永遠沿既定的方向朝宇宙的深處飛去，但我們能夠和它保持聯繫的時間則非常有限，只有在它的電力供應能夠維持的期間才能與地球 保持聯繫。他同時也指出新視野號項目組的科學家們還將花費數年的時間才能整理並完成對新視野號飛船這次歷史性考察所傳回全部數據的科學分析工作。

由於地球與冥王星之間極其遙遠的距離，新視野號飛船的數據下載速度極其緩慢。科學家們必須等到2016年才能將全部探測數據下載完畢。在接受記者採訪時，斯特恩博士表示如果新視野號項目的延期探測計劃得到批准，那麼它將會取得更多的科學發現。

在最新傳回的冥王星地表高分辨率圖像上可以看到高出周圍地形達3350米的由水冰構成的高山。這些令人驚嘆的照片證明冥王星上仍然存在活躍的地質活動。

科學家們對於在冥王星上發現高度几乎與北美洲落基山脈相當的高山感到吃驚，並且這些高山的年齡似乎並不會超過1億年——相比太陽系45.6億年的古老歷史，1億年是極其年輕的年齡。美國宇航局的科學家們認為這些高山很有可能時至今日仍在繼續抬升。

如果這是一片古老的表面，那麼與冥王星上其他地區以及太陽系中的其他天體表面一樣，這裏應當會在漫長的歷史時期內因為遭受過猛烈的小天體撞擊而遍佈撞擊坑——除非后來發生的地質活動抹去了這些歷史痕跡。

斯特恩博士表示：“我們現在面對的是一顆小小的矮行星，其表面顯示出發生在45億年之內的地質活動證據。這一結果將讓很多地球物理學家們重新審視他們手頭現有的理論。”而傑夫·摩爾也指出：“這是我們在太陽系內發現的最年輕的表面之一。”此次對冥王星的飛掠也是科學家們首次目睹一顆大部分由冰物質組成，且不是圍繞一顆行星運行的天體。

與圍繞巨行星運行的冰衛星不同，冥王星無法得到來自大行星潮汐力生的熱量，因此美國宇航局認為冥王星上必定存在其他某種機制發生了作用，從而生了這些山脈地形。約翰·斯潘塞表示：“這一現象可能將迫使我們重新思考在許多其他的冰凍天體上究竟是何種機制驅動了地質活動的進行。”這些山脈甚至可能構成了冥王星上由水冰構成的“基岩”。

盡管冥王星表面的大部分地區都被甲烷和氮氣凝結形成的冰層覆蓋，但這些物質的強度是不足以形成這樣的高山的。反之，一些非常堅硬的物質，比如水冰，則很有可能是這些高山的主要組成成分。華盛頓大學的比爾·麥金農教授表示：“根據冥王星上的溫度條件，水冰的性質更接近於岩石。”新視野號正在為我們揭開一個全新世界的神秘面紗。(晨風)