新視野號再傳回冥王星圖像：冥衛一神秘山峰

新浪科技訊 北京時間7月22日消息，綜合國外媒體報導，7月14日飛越冥王星之后，新視野號探測器正繼續朝更加遙遠的深空飛行。在此期間新視野號正逐漸將飛掠期間獲得的圖像和其他數據陸續回傳地球，而在那之后，新視野號飛船未來或許還將對一顆甚至更多的柯伊伯帶天體開展探測工作。

冥衛一上的奇特地形

美國宇航局最新發布的冥王星最大的衛星——冥衛一的圖像上有一處較為特殊的區域引起了科學家們的關注。在前幾日發布的冥衛一地表圖像上(見本文配圖)，可以看到在圖像的左下角有一座山位於一個明顯的凹陷之中，美國宇航局的科學家們調侃其為“帶護城河的山峰”(mountain in a moat)。

這張圖像的拍攝時間是美國東部時間2015年7月14日上午6:30(北京時間7月14日晚間18:30)，拍攝時新視野號探測器距離冥衛一約7.88萬公里。整個視野覆蓋區域長度約320公里，可以看到這裏分佈有大量的撞擊坑以及一座神秘的位於一個明顯凹陷地形中的山峰。美國宇航局埃姆斯研究中心的科學家傑夫·摩爾(Jeff Moore)表示：“這座奇怪的山峰讓地質學家們感到震驚和不解。”

這張最新的圖像也能讓科學家們先對這一區域有一個大概的了解，未來新視野號飛船還將陸續傳回冥衛一地表更加高清的圖像。北京時間2015年7月14日晚間19:49分前后，美國新視野號探測器從距離冥王星地表約1.25萬公里的地方飛過，實現了人類對這顆柯伊伯帶矮行星的首次探測。

到目前為止，新視野號探測器已經拍攝了超過1200張照片，目標就是冥王星以及它的衛星。

前幾天該機構對外發布了首張冥衛一高清圖像，可以看到這顆衛星的南半球分佈有廣泛的平坦區域，這明這顆衛星上存在活躍的地質活動。

美國宇航局的凱西·奧爾金(Cathy Olkin)表示：“當我們看到發回的第一張冥衛一照片時，那感覺簡直太棒了！我們認為冥衛一地表某些區域存在的暗色調可能是一層薄薄的物質蓋層。如果你觀察它的北極地區，情況更加典型，這可能是撞擊事件將下部的物質濺射到地表后形成的深色物質蓋層。”

從圖像上看還能看到從左到右的一道長度大約1000公里，斷崖和裂谷廣泛分佈的區域，這顯示冥衛一表面發育有廣泛的裂隙系統，這可能是其內部過程生的結果。在圖像的右上角，沿這顆衛星的地平邊緣還能隱約看到一個巨大的峽谷系統，深度估計有7000~9000米。

年輕活躍的星球

這張圖像在回傳地球之前已經經過了壓縮以便減少數據傳輸量。在圖像上色彩反差較大的區域，最小可以分辨出直徑約5公里的地表特徵。目前，新視野號仍在不斷向地球傳輸更多的圖像和其他數據。如在近日，新視野號也發回了冥王星表面局部地區的高清圖像，從中我們看到了冥王星表面上高度超過3350米的高山，但這些山峰的物質成分可能並非岩石而是水冰。

科學家們對於在這顆遙遠的矮行星表面發現高度與北美落基山脈相當的高山感到相當驚奇，尤其是這些山峰的年齡可能僅有大約一億年左右，相比太陽系大約45.6億年左右的年齡顯得非常年輕。美國宇航局認為這些山脈可能仍處於形成過程之中。

和冥王星上的其他區域一樣，這一區域同樣也經歷了空間小天體長達數十億年的“狂轟濫炸”，因此也應當遍佈撞擊坑，除非有后續的較為近期發生的地質活動重新塑造了該地區的面貌，擦去了所有這些撞擊留下的疤痕。

新視野號項目首席科學家阿蘭·斯特恩表示：“現在我們目睹了一顆小小的行星，在形成45億年之后仍然存在地質活動。這將讓許許多多的地球物理學家們重新回到書桌前審視這個問題。”目前正在新視野號探測器項目“地質，地球物理及成像組”(GGI)工作的傑夫·摩爾指出：“冥王星的表面是我們在太陽系中所目睹的最年輕的的天體表面之一。”

這也是天文學家們首次目睹一個大部分由水冰構成，且不圍繞一顆行星運行的太陽系天體。與圍繞巨行星運行的冰凍小衛星不同，冥王星無法從身旁的大行星那裏獲得潮汐能加熱，因此美國宇航局認為一定還存在某種其他的機制驅動了冥王星上這些山地地形的形成。

新視野號探測器項目GGI小組負責人，美國宇航局西南研究所的約翰·斯潘塞( John Spencer)博士表示：“這一情況可能將迫使我們重新思考在其他冰凍天體上究竟有哪些機制在驅動那裏的地質活動。”

研究組同時還對外宣佈，將冥王星上最顯眼的一塊心形區域命名為“湯博地區”(Tombaugh Regio)，以紀念冥王星的發現者——美國天文學家克萊德·湯博。

這批近距離高清圖像拍攝於新視野號最接近冥王星之前大約1.5小時，此時飛船距離冥王星地表還剩下大約77萬公里。從這些圖像上可以清楚地分辨出已經大約一英裏的地形特徵。另外，項目組此番也發布了最新拍攝的冥衛三“海德拉”的圖像，這是冥王星系統中最靠外側的一顆小衛星。項目科學家海爾·韋弗(Hal Weaver)表示：“冥衛三的表面成分基本上是由水冰構成的。”

后續計劃：繼續探索！

而所有未壓縮版的圖像目前都還存儲在新視野號的計算機中，等待后續的回傳。美國宇航局接下來將要花費超過16個月的時間來逐漸接收新視野號此次近距離飛掠冥王星期間拍攝的圖像並開展研究，在這期間逐漸對公發布相關的圖像和科學成果。此番對外發布的冥王星和冥衛圖像還僅僅是一個開端。

新視野號在近距離飛過冥王星之后正繼續朝更加遙遠的空間高速飛行，目前已經距離冥王星數百萬公里遠。未來，新視野號還將可能對柯伊伯帶內的某顆冰凍天體開展探測行動。這片區域內散落的大量冰凍小天體被認為是太陽系早期形成階段留下的遺骸。

美國宇航局的科學家們希望新視野號未來能夠對一顆距離冥王星達數十億公里外的另外一顆柯伊伯帶天體進行探測。根據新視野號探測器所剩燃料的多少，這艘飛船預計將在2019年1月~3月間從以下兩顆柯伊伯帶天體附近飛過：MT69(直徑60公里)，或MT 70(直徑76公里)。項目組的科學家們將與美國宇航局的官員們會面，探討並決定新視野號接下來的最佳探測目標，隨后預計在今年秋季，新視野號將會再次啟動發動機，轉入新的探測航向。

在此之前，為了給新視野號探測器挑選合適的后續探測目標，哈勃空間望遠鏡對柯伊伯帶進行觀察並識別出5顆可能適合新視野號前往考察的候選目標。而隨對5顆小天體的軌道參數測算工作逐漸開展，名單上合適天體的數量也下降為2顆。

新視野號項目首席科學家阿蘭·斯特恩博士表示，新視野號將在未來數十年內對太陽系邊緣開展持續探測。新視野號上搭載的電力設備還能夠持續供電大約20年時間，從而讓新視野號得以保持其搭載的科學載荷以及通訊設備能夠正常使用。

就在2006年新視野號飛船發射升空之前，斯特恩當時將新視野號飛船形容為一件“几乎永恆的物件”(almost timeless object)，因為它的存在時間將不僅超越埃及的金字塔，甚至還將超越地球上所有的山脈。他，新視野號本身將會永恆的朝銀河系飛行下去，而我們只能在它的電力設備耗盡電能之前與它保持通訊聯繫。他還表示，接下來項目組面前還有長達數年的工作要去做，從而完成對新視野號此前發回的探測數據的分析工作。

合算的投資：每人每年0.15美元

由於距離太過遙遠，新視野號飛船與地球之間的數據傳輸效率極其低下，在將近50億公里的距離上，新視野號飛船將一直傳輸數據直到2016年內才能將此次冥王星探測的全部數據回傳到地球。

在接受美國太空網採訪時斯特恩博士表示，如果新視野號項目的延長任務期能夠得到美國宇航局批准，那麼這艘飛船還將為我們帶來更多令人興奮的科學發現。

他指出，甚至在完成對后續目標的探測工作之后，新視野號探測器還將繼續向外飛行，最終離開太陽系，就像此前的兩艘旅行者號飛船那樣。他：“如果我們的計劃得到批准，那麼我們將開始手規劃航向並執行后續探測任務，然后獲得新的探測數據。在那之后，新視野號將像之前的旅行者號一樣，成為一項恆星際探測項目。我們搭載的放射性同位素熱電機將能夠持續工作到2030年代。”他：“我想，新視野號將擁有光明的前景，我們甚至還有可能對兩顆柯伊伯帶天體開展探測任務。”

斯特恩表示他的團隊將在8月份向美國宇航局提出有關挑選具體哪兩顆柯伊伯帶天體作為探測目標的相關建議。他：“我們必須在今年秋天就開始手進行航路規劃，因為如果你繼續等待，將會在燃料成本方面付出很大的代價，並極大地削弱我們未來開展后續探測任務的能力。因此，我們必須在2015年內重發動機，開始手進行軌道調整。”

目前網上已經發起了一項運動，即通過聯名寫信給美國國會議員的方式敦促美國宇航局批准延長新視野號項目持續時間併此撥款。聯名運動的發起人們經過計算得出，整個新視野號探測項目的耗資大約相當於每個美國人每年支出0.15美元。

英國格林尼治天文台的天文學家馬利克·庫庫拉(Marek Kukula)博士表示：“新視野號目前正處於佳位置，可以對這片神秘區域開展探測。並且目前也已經有計劃讓新視野號繼續飛向至少一顆柯伊伯帶天體開展后續探測工作。”他：“冥王星和冥衛一已經向我們展示了柯伊伯帶天體的豐富多樣性，而我認為后續的柯伊伯帶探測任務還將為我們帶來更多的驚喜。但最終，新視野號將無法停下它的腳步，它將持續向前飛行，直到最終離開太陽系。”

然而，隨新視野號朝柯伊伯帶深處飛去，它將帶領地球上科學家們首次抵達這片几乎完全未知的處女地。我們目前對於這片散落大量冰凍小天體的太陽系邊緣區域還知之甚少。

MT69和MT70距離太陽約40億英裏(約合64億公里)，這相當於地球與太陽之間距離的44倍遠。除了大概知道MT70可能要比MT69稍大一些，並且也稍微更明亮一些之外，我們隊這兩顆天體几乎一無所知。

因此，與冥王星系統的情況一樣，當新視野號從這兩個遙遠天體中的任何一個近旁飛過，都將讓我們有機會首次獲得關於這個天體的探測信息，這些信息可能將幫助科學家們揭示有關太陽系形成的謎團。

“我們做到了！”

而冥王星上的山峰則可能是完全由冥王星上的水冰“基岩”隆升所形成的。盡管甲烷和氮凝結而成的冰覆蓋了冥王星上大部分地表，這些物質的強度卻是無法構建起這麼高的山峰的。因此，強度更高的物質，很可能是水冰，構成了這些山峰的主要組成部分。美國華盛頓大學的GGI小組副主管比爾·麥克金能(Bill McKinnon)教授表示：“在冥王星的溫度條件下，水冰的性質與岩石非常相似。”

在新視野號近距離飛越冥王星期間，其最近距離達到了1.25萬公里左右，運行速度高達每小時4.96萬公里。美國宇航局的愛麗斯·鮑曼(Alice Bowman)被團隊成員們親切的稱呼為“媽媽”(Mom)。在新視野號成功完成飛掠任務之后，她對媒體表示：“我不知道該怎麼表達我此刻的心情，我整個人都在顫抖，我們進行的工作完全與此前演練時的情況一樣，我們做到了！”

美國宇航局副局長約翰·格朗斯菲爾德(John Grunsfeld)在任務控制中心所在地的約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室對外表示：“這將載入人類發展史冊。冥王星並非如我們此前所預計的那樣是一個被一層富氮大氣包裹的毫無特色的星球，而是一個複雜而有趣的世界。這是我們第一次了解到這些事實。”

執行任務直到2026年

在探測器發回的圖像上，可以看到冥王星和冥衛一表面上的隕石坑和深深的峽谷，還有山脈以及巨大的冰凍平原。美國宇航局還發布了一副冥王星與冥衛一的彩色圖像，展示了更多的豐富細節。

在依據不同地表成分繪製的假彩色圖像上，可以看到冥王星上著名的心形地區實際上是由兩片成分不同的區域組成的，其西側部分顯示出一種冰激凌的色彩。在中緯度上，冥王星呈現出從但藍色到紅色的複雜色彩變化。甚至在北極冰蓋地區仍然存在不同的色層次，表明這裏地表的物質成分較為複雜。

另外，科學家們此次也確認了冥王星——這顆原來的九大行星之一的星球的大小要比原來的估算值更大一些。最新的測量數據顯示這顆矮行星的直徑約為2370公里，這一數據大約比此前的估算數大了約80公里。

對於我們每個人而言，此次探測任務的偉大意義還在於，正如美國《紐約時報》在一篇刊發的報導中所指出的那樣：我們每個現在還健在的人，在我們這一生的時間內都不會再有這樣一次機會，能夠經歷人類探測器首次對一顆新的行星開展考察的歷史性時刻了。正如新視野號項目的首席科學家阿蘭·斯特恩所言：“是最后一場圖片秀”。

在最接近冥王星的階段，新視野號只有大約8分鐘的時間，但這8分鐘代表了人類探測器對這顆遙遠星球的首次造訪。按照目前的計劃，在飛越冥王星之后，新視野號飛船將繼續向外飛行並爭取對一顆甚至幾顆柯伊伯帶天體進行探測。整個探測任務預計將在2026年正式結束。

列維斯·鮑爾(Lewis Ball)是澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)天文與空間科學部門主管，他表示：“我們不了解的東西太多，不僅僅是冥王星，還有其他相似的星球。抵達太陽系的這一遙遠區域多年以來一直被作為一項優先任務，因為那裏保留太陽系誕生之初留下的原始‘建築材料’。這些小天體在這裏被處於冷凍狀態下保存了數十億年之久。”

從這樣一個遙遠的區域向地球傳回此次探測獲得的圖像和數據，信號單程就要走超過4.5個小時。

對於在等待最后飛掠時刻到來時的感受，斯特恩表示，這將是15年來為這個項目所做全部工作的最終回報。他：“我的意思是，你看看這些圖像，它是如此獨特。這是一個我們見過的最接近科幻的世界。”(晨風)