新视野号发表柯伊伯带天体飞掠的第一批科学结果

[ 录入者:Melipal | 时间:2019-05-25 21:35:18 | 作者:Melipal 译 | 来源:NASA | 浏览:2956次 ]

原文标题:NASA’s New Horizons Team Publishes First Kuiper Belt Flyby Science Results

编辑:Tricia Talbert   原文来自:NASA   Posted: 2019. 5. 16

编译:Melipal   审校:Linq

迄今探测过的最遥远天体呈现出了有关自身其源的谜题

NASA的新视野号探测器小组发表了有关迄今探测过的最遥远天体的第一批描述。这是一个名叫2014 MU69的行星原材料兼柯伊伯带天体。

任务小组现在只是分析了新视野号在2019年元旦对MU69(绰号Ultima Thule)飞掠期间采集的第一批数据,不过已然发现了这个天体的复杂度远远超过了预期。在飞掠过后仅仅4个月,小组就在5月17日的《科学》杂志上发表了第一批获得同行评审的科学结果和理论解释。

全面的团队协作:除了其中所含的科学结果之外,新视野号的《科学》杂志论文总结的Ultima Thule飞掠的早期结果还有另一个值得一提之处:文章列出了来自40余家机构超过200位的合作者。作为任务领导者兼论文第一作者,首席研究员艾伦·斯特恩(Alan Stern)认为,为参与成功飞掠的全体小组成员授予论文署名权是非常重要的。因此斯特恩的论文囊括了来自科学、探测器、空之、任务设计、管理以及通讯小组的成员,以及任务的合作者,如为任务作出贡献的科学家、立体成象专家(兼传奇的皇后乐队吉他手)布莱恩·梅(Brian May)、NASA行星科学分部主任洛里·格雷兹(Lori Glaze)、NASA首席科学家吉姆·格林(Jim Green),还有NASA科学任务理事会的副行政长官托马斯·楚布琛(Thomas Zurbuchen)。(图片提供:AAAS/Science)

Ultima Thule的飞掠不仅考察了迄今距离最为遥远的一个天体(距离地球40亿千米),还第一次研究了一个保存良好的星子,它是行星形成时代的远古残留。

《科学》杂志总结的初期数据揭示了大量有关着高天体演化、地质以及组分的信息。这是一对相接双天体,有着形态截然不同的两瓣。Ultima Thule长约22英里(36千米),由一个奇怪的扁平大瓣(绰号Ultima)以及与之相连的较圆小瓣(绰号Thule)组成,二者的连接处绰号“颈部”。关于这两瓣是如何获得其不同寻常的形状的,则是一个意料之外的谜题,其答案可能与其数十亿年前的形成途径有关。

与柯伊伯带众多的双天体系统一样,这两瓣原先可能是互相绕转的,随后某些过程让二者相互靠近,发生了科学家业已证明的“温和”并合事件。为了让这一过程得以发生,双天体系它的轨道角动量必然要被耗散掉,这样两个天体才能彼此靠近,但科学家尚不清楚这一过程是远古太阳星云中的空气动力学作用所致,还是说Ultima和Thule抛出了一道形成的其他瓣,从而消耗了能量,导致了轨道收缩。Ultima与Thule轴向的取向说明,在两瓣并合之前,二者必然已经处于潮汐锁定状态,这意味着二者在环绕同一点运行期间,时刻以同一面面对彼此。

来自科罗拉多州玻尔得市(Boulder)西南研究所的新视野号首席研究员艾伦·斯特恩说:“我们正在审视一个保存良好的远古遗迹。毫无疑问的是,有关Ultima Thule的发现将继续推进太阳系形成理论的研究。“

正如《科学》杂志的论文所说的哪有,新视野号的研究者还考察了Ultima Thule上一系列的地表特征,如明亮的斑点和斑块、山峦与沟槽,还有环形山和凹坑。其中规模最大的特征是一处宽5英里(8千米)的凹坑,小组为其取了马里兰环形山的绰号,它看上去可能是由撞击事件形成的。然而柯伊伯带天体上一些较小的凹坑可能是由落向地下的物质形成的,或者是由组分奇异的冰态物质直接升华(由固态变为气态)而留下的。

在彩色合成图中,Ultima Thule看上去类似于柯伊伯带此区域发现的众多其他天体。它的颜色极红——甚至比体积大得多的冥王星(直径1500英里,2400千米)还要红,而新视野号在2015年于柯伊伯带的内边缘对后者进行了考察。实际上,Ultima Thule是探测器造访过的颜色最红的外太阳系天体了。它的红色调据信是由地表有机物的变化导致的,新视野号的科学家在Ultima Thule表面发现了甲醇、水冰以及其他有机物——这样的组合与先前的探测器考察过的大多数冰态天体都有很大的区别。

飞掠期间采集的数据还在陆续传回,这一过程将持续到2020年夏末。同时,新视野号还将在飞向远方的过程中对其他的柯伊伯带天体继续开展考察。其他的KBO距离探测器过于遥远,无法开展类似MU 69的观测,但小组还是可以测量天体亮度等信息。新视野号还将继续测绘柯伊伯带中的带电粒子辐射和尘埃环境。

新视野号当前与地球的距离是41亿英里(66亿千米),工作正常,正在以接近33000英里(53000千米)的时速飞速潜入柯伊伯带深处。

位于马里兰州劳雷尔(Laurel)市的约翰·霍普金斯大学应用物理实验室设计、建造并操控着新视野号探测器,还为NASA的科学任务理事会管理着该计划。马歇尔太空飞行中心的行星管理办公室为NASA监督着新视野计划。大本营位于圣安东尼奥(San Antonio)的西南研究所经由首席研究员艾伦·斯特恩指挥着这项计划,并领导着科学小组、载荷运营以极飞掠科学规划。新视野号是阿拉巴马州亨茨维尔(Huntsville)市NASA马歇尔太空飞行中心管理的新前沿计划的一部分。

这张柯伊伯带天体2014 MU69(绰号Ultima Thule)的合成图发表在了5月17日《科学》杂志的封面上,它是使用NASA新视野号探测器2019年1月1日飞掠该天体期间采集的数据合成的。图中结合了增强色数据(接近肉眼所见的颜色)以及高分辨率黑白图像。(图片提供:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko)

(全文完)

Tags:新视野号 柯伊伯带

责任编辑:Melipal

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