卓然

2015年7 月14日上午，在美國(guó)航空航天局“新地平線”號(hào)項(xiàng)目的運(yùn)行中心，當(dāng)時(shí)鐘的指針指向7時(shí)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(dòng)的熱淚。這一刻，“新地平線”號(hào)成功飛越了與冥王星的最接近點(diǎn)，只有地月距離的1/30。而此時(shí)，在距離地球47億千米的地方，“新地平線”號(hào)正在距離冥王星表面1.25萬(wàn)千米的軌道上繼續(xù)前進(jìn)。

至此，人類完成了，準(zhǔn)確地說(shuō)是美國(guó)科學(xué)家完成了對(duì)“九大行星”的探測(cè)考察工作，盡管冥王星已被降 格為矮行星。但是，“新地平線”號(hào)的探測(cè)成果，還有待陸續(xù)傳回。

這張合成圖像展示的是冥王星（右下方） 以及冥衛(wèi)一卡戎（左上方），原始圖像由“新地平線”號(hào)探測(cè)器在2 0 1 5 年7 月飛掠冥王星系統(tǒng)時(shí)拍攝。

冥王星曾經(jīng)是太陽(yáng)系九大行星之一，因?yàn)榫嚯x太陽(yáng)最遠(yuǎn)，人類對(duì)其了解最少，命運(yùn)也最為坎坷。

169年前，海王星被發(fā)現(xiàn)后，天文學(xué)家就對(duì)它的軌道進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)海王星之外可能還存在一顆行星。1915年，一份關(guān)于海王星之外天體的觀測(cè)報(bào)告出爐，詳細(xì)描繪了可能存在的神秘天體。又過(guò)了15年，克萊德·湯博確定了這個(gè)天體的軌道，認(rèn)為它的公轉(zhuǎn)周期達(dá)到248年。鑒于這顆神秘天體處于太陽(yáng)系外圍，且當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為這里遠(yuǎn)離太陽(yáng)，充滿了黑暗，因此用希臘神話中的“地獄之神”命名，翻譯過(guò)來(lái)就是冥王星。

因?yàn)橛?jì)算的失誤，最初冥王星的個(gè)頭被認(rèn)為是地球的好幾倍，于是它成了太陽(yáng)系的第九大行星，后來(lái)才發(fā)現(xiàn)它不僅比地球小，甚至還趕不上月亮。但因?yàn)楫?dāng)時(shí)它與太陽(yáng)的距離實(shí)在遙遠(yuǎn)，有近80億千米，加之它是在柯伊伯帶內(nèi)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怪異，所以穩(wěn)固占據(jù)了太陽(yáng)系第九大行星的位置。不是天文學(xué)家始終未動(dòng)掀翻冥王星行星稱號(hào)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(shì)必帶來(lái)很多麻煩和誤解，弄不好還可能使人們對(duì)宇宙的了解陷入混亂，不如維持現(xiàn)狀，待時(shí)機(jī)成熟再做理論。

機(jī)會(huì)終于來(lái)了。2006年8月24日，在捷克首都布拉格舉行的第26屆國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)會(huì)議上，經(jīng)過(guò)激烈爭(zhēng)論，正式確定了大行星的嚴(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(yáng)運(yùn)行;二是擁有足夠質(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)然地被踢出了大行星的行列，降格為矮行星。需要說(shuō)明的是，目前冥王星是柯伊伯帶中個(gè)頭僅次于鬩神星的第二大矮行星。

本次發(fā)現(xiàn)

因?yàn)?0億千米的距離實(shí)在遙遠(yuǎn)，每秒30萬(wàn)千米的光速也要走上4.6小時(shí)，所以科學(xué)家一直無(wú)法看清冥王星的真面目。即使是人類探測(cè)深空的慧眼——哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的冥王星圖像，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(gè)不起眼的光點(diǎn)，只能憑想象推測(cè)這個(gè)星球的大致情形。

為了盡快揭開冥王星的神秘面紗，“新地平線”號(hào)已經(jīng)在太空中飛行了漫長(zhǎng)的9年多時(shí)間，飛行距離已經(jīng)超過(guò)50億千米。2015年7月14日北京時(shí)間19時(shí)45分，它終于在距冥王星最近距離1.25萬(wàn)千米處飛過(guò)，這個(gè)距離僅相當(dāng)于地球與月球之間距離的1/30?！靶碌仄骄€”號(hào)攜帶的光學(xué)攝像器材，在這個(gè)距離內(nèi)足以清晰拍攝冥王星的真面目。

7月16日凌晨3時(shí)，美國(guó)航空航天局發(fā)布了由“新地平線”號(hào)傳回的冥王星以及它的衛(wèi)星卡戎的最新照片，比以前的照片至少清晰10倍以上。

難怪美國(guó)航空航天局的科學(xué)家歡欣鼓舞，喜淚縱橫，戴著神秘面紗在我們面前晃動(dòng)了半個(gè)多世紀(jì)的冥王星終于逐漸顯露出廬山真面目。說(shuō)“逐漸”是因?yàn)椤靶碌仄骄€”號(hào)需要2年多方能將自己記錄的冥王星圖像全部傳回地球。

雖然信號(hào)以光速傳播，但抵達(dá)地球也要4.6小時(shí)，而且信號(hào)微弱，數(shù)據(jù)傳輸速度還不到2kb/s。首批回傳信號(hào)在經(jīng)歷了13個(gè)多小時(shí)的太空旅程后，才被美國(guó)航空航天局位于西班牙馬德里的深空網(wǎng)測(cè)控站順利接收。

“新地平線”號(hào)在這幾天的飛掠過(guò)程中，收集了有關(guān)冥王星表面、大氣和環(huán)境的圖像及數(shù)據(jù)，在未來(lái)的26個(gè)月內(nèi)將陸續(xù)傳回地球。

在新的高清照片上，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了冥王星上的冰山，山的高度不到4000米，可能是由水冰構(gòu)成?！靶碌仄骄€”號(hào)項(xiàng)目首席科學(xué)家艾倫·斯特恩博士介紹說(shuō)，該冰山年齡不超過(guò)1億年，與45.6億歲高齡的太陽(yáng)系相比，實(shí)在是“太年輕了”。

“新地平線”號(hào)最新收集的冥王星地表數(shù)據(jù)證實(shí)冥王星擁有一個(gè)極冠，主要由甲烷和氮冰組成?？茖W(xué)家在此前一直推測(cè)冥王星存在極冠的可能性，這次“新地平線”號(hào)的探測(cè)結(jié)果證實(shí)了科學(xué)家的判斷。

在近距離掠過(guò)冥王星的前夕，美國(guó)航空航天局的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)冥王星的直徑要比早先預(yù)測(cè)的大一些?！靶碌仄骄€”號(hào)實(shí)地探測(cè)數(shù)據(jù)顯示，冥王星的直徑約為2370千米，比先前科學(xué)家預(yù)測(cè)的要大約80千米。

探測(cè)冥王星的幾顆衛(wèi)星，是這次探測(cè)行動(dòng)的重要組成部分?！靶碌仄骄€”號(hào)于7月13日從46.6萬(wàn)千米外拍攝了冥王星最大的衛(wèi)星卡戎的照片?？ㄈ直砻嬗行┕饣膮^(qū)域，表明地質(zhì)上比較活躍。照片中的斜線是個(gè)大峽谷，可能有6千米至10千米深。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。如今，湯博的部分骨灰也隨“新地平線”號(hào)抵達(dá)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

當(dāng)聽到“新地平線”號(hào)傳來(lái)冥王星的重要信息時(shí)，被譽(yù)為繼愛因斯坦之后最杰出的理論物理學(xué)家之一的霍金給美國(guó)科學(xué)家發(fā)出一段視頻祝福：“我想恭喜美國(guó)航空航天局和它先進(jìn)的團(tuán)隊(duì)，10年來(lái)一起開拓性地探索遙遠(yuǎn)的冥王星以及柯伊伯帶?！靶碌仄骄€”號(hào)帶來(lái)的發(fā)現(xiàn)也許會(huì)讓我們更好地了解太陽(yáng)系是如何形成的。我希望冥王星能夠幫助我們，我將緊密關(guān)注，并且希望你們也會(huì)這樣?！?/p>

談到這次冥王星探測(cè)的重要意義，斯特恩表示，冥王星的直徑比原先的測(cè)定數(shù)值更大說(shuō)明冥王星的密度更低，這也意味著其組成成分中水冰的含量要比原來(lái)估算的更高。但這一初步結(jié)果已經(jīng)讓冥王星和鬩神星的密度差異擴(kuò)大（鬩神星的質(zhì)量要比冥王星大27 %左右），表明兩者的形成過(guò)程存在很大差異。

而冥王星比原先更大的直徑也證明，它的大氣層要比原先設(shè)想的更薄，其大氣的最底層——對(duì)流層——的深度也要低于原有估計(jì)。大氣科學(xué)家還需要一些時(shí)間才能判斷這一探測(cè)結(jié)果對(duì)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(zhǎng)朱進(jìn)認(rèn)為，“新地平線”號(hào)的這次探測(cè)活動(dòng)，得到不少意外收獲。比如在冥王星赤道附近發(fā)現(xiàn)的暗斑確切是什么，都需要做進(jìn)一步的研究。此外，冥王星會(huì)不會(huì)有環(huán)、會(huì)不會(huì)有新的衛(wèi)星，這些問(wèn)題都可能在這次探測(cè)任務(wù)中找到答案。