揭開冥王星的神秘面紗

2015年7月14日上午，在NASA“新視野號”項目的運(yùn)行中心APL，當(dāng)時鐘的指針指向7點(diǎn)49分，數(shù)百名科學(xué)家，和他們的友人、家人大聲歡呼并擁抱在一起，很多人都禁不住流下激動的熱淚。這一刻標(biāo)志著“新視野號”探測器成功飛越了與冥王星的最接近點(diǎn)，它只有地月距離的1/30。而此時，在距離地球47億公里的地方，“新視野號”探測器正在距離冥王星表面1.25萬公里的軌道上繼續(xù)前進(jìn)。

至此，人類完成了，準(zhǔn)確地說是美國科學(xué)家完成了對“九大行星”的探測考察工作。盡管冥王星已被降格為矮行星，和“新視野號”的探測成果，還有待陸續(xù)傳回——

冥王星是太陽系九大行星中距離太陽最遠(yuǎn)，人類對其了解最少，命運(yùn)也最坎坷的一個。

169年前，海王星被發(fā)現(xiàn)后，天文學(xué)家就對它的軌道進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)海王星之外還可能存在一顆行星。1915年，一份關(guān)于海王星之外天體觀測報告出爐，詳細(xì)描繪了可能存在的神秘天體。又過了15年，克萊德·湯博確定了這個天體的軌道，公轉(zhuǎn)周期達(dá)到248年。鑒于這顆神秘天體處于太陽系外圍，且當(dāng)時人們認(rèn)為這里遠(yuǎn)離太陽，充滿了黑暗，因此用希臘神話中的“地獄之神”命名，翻譯過來就是冥王星，于是它成了太陽系的第九大行星。

降級原因

開始因?yàn)橛嬎愕氖д`，冥王星的個頭被認(rèn)為是地球的好幾倍，后來才發(fā)現(xiàn)它不僅比地球要小，甚至還趕不上月亮。但是因?yàn)樗诋?dāng)時看來的確與太陽的距離實(shí)在遙遠(yuǎn)，有近80億公里，加之它是柯伊柏帶上發(fā)現(xiàn)的唯一天體，其運(yùn)行的軌道與其他八大行星相比，顯得十分平面怪異，所以穩(wěn)固占據(jù)了太陽系第九大行星的位置。

不是天文學(xué)家們始終未動掀翻冥王星寶座的念頭，只是考慮到九大行星的定論已然深入人心，一旦更改勢必帶來很多的麻煩和誤解，弄不好還可能使人們對宇宙的了解陷入混亂，不如依然維持現(xiàn)狀，待時機(jī)成熟再做理論。

機(jī)會終于來了，2006年8月24日在捷克首都布拉格舉行的第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合會會議上，經(jīng)過激烈爭論，正式規(guī)定了大行星的嚴(yán)格定義，即大行星必須符合以下三大條件：

首先是圍繞太陽運(yùn)行；二擁有足夠質(zhì)量，能夠達(dá)到流體靜力學(xué)平衡；三是已經(jīng)清空了軌道周圍區(qū)域。根據(jù)以上定義，不夠資格的冥王星理所當(dāng)然地被剔除出了大行星的行列，并被降格為矮行星。需要說明的是，冥王星目前是“柯伊柏帶”——這個太陽系邊緣小星體匯聚地中個頭僅次于鬩神星質(zhì)量的第二大的矮行星。

本次發(fā)現(xiàn)

因?yàn)?0億公里的距離實(shí)在遙遠(yuǎn)，每秒30萬公里的光速也要走上四個多小時，所以科學(xué)家一直無法看清冥王星的真面目。即使是讓人類探測深空的慧眼——“哈勃太空望遠(yuǎn)鏡”拍攝冥王星的圖像，也一樣模糊不清。故而，冥王星在天文學(xué)家的印象中就是一個不起眼的光點(diǎn)，只好憑想象推測這個星球的大致情形。

為了盡快揭開冥王星的神秘面紗，“新視野號”探測器已經(jīng)在太空中飛行了漫長的9年多時間，飛行距離已經(jīng)超過50億公里。在今年7月14日北京時間19時：49分，它終于在距冥王星最近距離1.25萬公里處飛過，這個距離僅相當(dāng)于地球與月球之間距離的1/30。“新視野號”上攜帶的世界最先進(jìn)光學(xué)攝像器材，在這個距離內(nèi)足以清晰拍攝冥王星的真面目了。

7月16日凌晨三點(diǎn)，美國航空航天局（NASA）發(fā)布了由“新視野號”探測器傳回的最新冥王星以及它的衛(wèi)星卡戎的照片，此組照片比以前的照片至少清晰10倍以上。

難怪NASA的科學(xué)家們歡欣鼓舞，喜淚縱橫，日思夜想的披著神秘面紗在我們面前晃動了半個多世紀(jì)的冥王星——終于被一點(diǎn)點(diǎn)地揭開神秘，逐漸顯露出廬山真面目。說逐漸是因?yàn)椤靶乱曇疤枴毙枰獌赡甓喾侥軐⒆约河涗浀内ね跣菆D像全部傳回地球。

雖然信號以光速傳播，抵達(dá)地球也要4.6個小時，而且信號微弱，數(shù)據(jù)傳輸速度還不到2kb/s，首批回傳信號在經(jīng)歷了13個多小時的太空旅程后，才被NASA位于西班牙馬德里的深空網(wǎng)測控站順利接收。

“新視野號”在這幾天的飛掠過程中收集冥王星表面、大氣和環(huán)境相關(guān)的圖像和數(shù)據(jù)，在未來的26個月內(nèi)將陸續(xù)傳回地球。

在新的高清照片上，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了冥王星上的冰山，山的高度大概不到4000米，可能是由水冰構(gòu)成。“新視野號”探測項目首席科學(xué)家阿蘭·斯特恩博士介紹說，該冰山年齡不超過1億年，與45.6億年“高齡”的太陽系相比，實(shí)在是“太年輕了”。

“新視野號”最新收集的冥王星地表數(shù)據(jù)證實(shí)了冥王星擁有一個極冠，它主要由甲烷和氮冰組成?？茖W(xué)家在此前一直推測冥王星存在極冠的可能性，這次“新視野號”的探測結(jié)果證實(shí)科學(xué)家的判斷。

在近距離掠過冥王星的前夕，NASA的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)冥王星的直徑要比早先預(yù)測的大一些?！靶乱曇疤枴睂?shí)地探測數(shù)據(jù)顯示，冥王星的直徑為1473英里（約2370公里），比先前科學(xué)預(yù)測的要大50英里（約80公里），從數(shù)據(jù)上看冥王星的個頭的確比月球要小。

探測冥王星的幾顆衛(wèi)星，是本次探測行動的重要組成部分?！靶乱曇疤枴?月13日從46.6萬公里外拍攝了冥王星最大衛(wèi)星冥衛(wèi)一卡戎的照片。冥衛(wèi)一表面有些光滑的區(qū)域，表明地質(zhì)上比較活躍。圖上的斜線是個大峽谷，可能有4至6英里深。冥王星上的“心形區(qū)域”已被命名為“湯博”，借以紀(jì)念冥王星的發(fā)現(xiàn)者克萊德·湯博。85年前，年僅24歲的克萊德·湯博發(fā)現(xiàn)了這顆位于數(shù)十億公里外的神秘天體，如今他的部分骨灰也隨著“新視野號”抵達(dá)了冥王星。冥王星的發(fā)現(xiàn)者終于“星際穿越”到了冥王星。

重要意義

聞知“新視野號”傳來冥王星的重要信息，被譽(yù)為繼愛因斯坦之后最杰出的理論物理學(xué)家之一的霍金也坐在輪椅上給美國科學(xué)家發(fā)出一段視頻祝福：我想恭喜新視野的團(tuán)隊、美國國家航空航天局和它先進(jìn)的團(tuán)隊，十年來一起開拓性地探索遙遠(yuǎn)的冥王星以及柯伊伯帶。新視野號帶來的發(fā)現(xiàn)也許會讓我們更好地了解太陽系是如何形成的。我希望冥王星能夠幫助我們，我將會緊密關(guān)注并且希望你們也會這樣。

談到本次冥王星探測的重要意義，阿蘭·斯特恩表示，冥王星的直徑比原先的測定數(shù)值更大說明著冥王星的密度更低，這也就意味著其組成成分中水冰的含量要比原來估算的更高。但這一初步結(jié)果已經(jīng)讓冥王星和鬩神星之間的密度差異更加擴(kuò)大（鬩神星的質(zhì)量要比冥王星大27%左右），表明兩者的形成歷史存在很大差異。

而冥王星比原先更大的直徑數(shù)據(jù)也證明，它的大氣層要比原先設(shè)想的更薄，其大氣的最底層（對流層）的深度也要低于原有估計。大氣科學(xué)家們還需要一定的時間才能判斷這一探測結(jié)果對于他們手中現(xiàn)有的冥王星大氣模型意味著什么。

北京天文館館長朱進(jìn)認(rèn)為，“新視野號”的本次探測活動，得到不少意外收獲。比如在冥王星上角上發(fā)現(xiàn)的暗斑，它確切是什么都需要以后做進(jìn)一步的研究。此外，冥王星會不會有環(huán)、會不會有新的衛(wèi)星，這些問題都可能在這次探測任務(wù)中找到答案。