文/遲惑
在美國諸多航天器里,“新視野號”絕對是排在前列的網(wǎng)紅。它一路飛向太陽系的邊緣,拍到了相當多遙遠的天體。它的主要探測對象是被降格成矮行星的冥王星。這項任務(wù)已經(jīng)在2015年順利完成。不過“新視野號”的使命并沒有結(jié)束。這也和矮行星這個定義有一定的關(guān)系,在冥王星所在的柯伊伯帶里,有著大量小行星,冥王星不過是其中比較大的一個。那么其他柯伊伯帶小行星是什么樣的呢?在新年來臨之際,“新視野號”近距離觀測了其中一個,讓天文學家們欣喜若狂,這就是Ultima Thule星。Ultima Thule星被眾多媒體翻譯為“天涯海角”。
不得不說,“新視野號”這次的運氣不錯。在它抵達柯伊伯帶之前,哈勃空間望遠鏡就在它的預定航路上發(fā)現(xiàn)了“天涯海角”。由于距離太過遙遠,即使以“哈勃”的分辨率,“天涯海角”看上去也不過是一個小點而已。人們除了知道它的存在,對于大小、形狀、質(zhì)量之類的事情一無所知。好運氣的另外一個方面,是“哈勃”在那段時間里還能工作。如果是2019年1月之后,可能就啥也看不見了。
▲“新視野號”飛越
根據(jù)“哈勃”的觀測,人們一度認為“天涯海角”是一個扁長的天體,還有人認為它其實是兩顆小行星,在極近的相互距離上“二人轉(zhuǎn)”。但無論是“哈勃”還是其他望遠鏡都無法判斷“天涯海角”的形狀,只能感受到它的亮度在不斷變化。新年前后,人們也只能根據(jù)最清晰的一張照片判斷,“天涯海角”可能是長橢圓形的。然而,最大的風險并不是把它的形狀看錯了,而是人們看錯了圖像,根本沒有這顆小行星。
要想做出準確判斷,需要更多觀測。不過然后的事情,“哈勃”就幫不上忙了。幸運的是“新視野號”自己的主相機很給力。2018年9月,“新視野號”用“遠距離探測成像儀”拍到了“天涯海角”,雖然它在整個畫面上只占了48個像素,但意味著一個好的開始。這時候,又發(fā)生了一件有利的事情。“天涯海角”從一顆恒星前面橫飛而過,形成了掩星效果。這就讓人們確信,這顆小行星不是看錯了,不是望遠鏡上的灰塵,而是真實存在的。有了這次上天賜予的暗示,團隊精確調(diào)整了“新視野號”的航路,以14公里每秒的相對速度接近“天涯海角”。
又經(jīng)過了幾個月的飛行,2019年元旦即將來臨之際,“新視野號”準確地找到了“天涯海角”,實現(xiàn)近距離觀測已經(jīng)非常有把握。因此,約翰·霍普金斯大學應(yīng)用物理實驗室(APL)項目團隊立刻決定放棄新年休假,不但全員加班,還邀請了不少相關(guān)領(lǐng)域的專家和媒體到場觀摩。有航天媒體的記者為了突出項目團隊的“加班加點”,還歷數(shù)了此前的深空探索團隊加班史,比如洞察號探測器在感恩節(jié)降落在火星,NEAR舒梅克探測器在情人節(jié)那天抵達愛神星,深度撞擊探測器在美國國慶節(jié)當天撞擊彗星,等等。
“新視野號”飛越“天涯海角”的當天,任務(wù)團隊、嘉賓和媒體記者坐滿了APL的大廳,十多年來,“新視野號”的測控都是在這里進行的。在接近午夜的時候,控制中心收到了“新視野號”傳回的自檢信息,星上各分系統(tǒng)工作正常。這對于一個飛行了13年的探測器來說,是個超乎想象的好成績。緊接著,人們開始接收“新視野號”拍攝的圖像。
雖然根據(jù)軌道計算,這次近距離探測是很有把握的,但團隊還是很緊張。因為距離遙遠,人們無法實時遙控“新視野號”。
當“新視野號”近距離接近“天涯海角”后,神奇的事情發(fā)生了。在經(jīng)歷幾個小時才傳回地球的照片上,人們發(fā)現(xiàn)它確實是兩顆小行星,但并不是在唱“二人轉(zhuǎn)”。它們緊緊地連接在一起,就像一份雙球冰激凌一樣。它們是撞在一起了嗎?根據(jù)APL項目組負責人阿蘭·斯特恩的說法,它們倆實際上是慢慢彼此吸引、接近,最后走到一起的。如果是兩輛汽車用這樣的速度靠近并且挨在一起,“都不用走保險”。
這并不僅僅意味著我們看到了一場有驚無險的宇宙車禍,更意味著,人們或許看到了太陽系的巖石類行星——例如地球和火星——是如何產(chǎn)生的。在幾十億年之前,也許就是一些小行星彼此靠在一起,彼此融合,最后形成了今天我們看到的大千世界。因此,天文學界給這種天體發(fā)明了一個詞匯叫做“星子”(planetesimal)??乱敛畮幵谔栂颠吘?,人們認為,這個小行星帶是由“不計其數(shù)的微顆粒和卵石”組成。這些小天體經(jīng)過一個漫長過程后,可能會組成一顆顆行星!
▲“新視野號”拍攝的近距離冥王星照片(下)比“哈勃”拍的(上)清楚多了
有些天文學家質(zhì)疑阿蘭·斯特恩,認為歐空局羅塞塔號探測器探索的楚留莫夫-格拉希門克彗星才是人類第一次發(fā)現(xiàn)兩個星體連接在一起的天體。不過APL的科學家摩爾認為,彗星的彗核是水冰和灰塵形成的,啞鈴狀的外形很可能是中間部分的水冰蒸發(fā)掉了,不一定是兩個天體粘在一起。
APL的團隊對“新視野號”發(fā)回的圖像做了增強和精確分析,發(fā)現(xiàn)了更多的信息。首先,它的自轉(zhuǎn)周期是15個小時,而且,“天涯海角”在兩個原始星體相結(jié)合的部位比較亮,似乎積攢了很多比較細膩的顆粒。至于“天涯海角”所呈現(xiàn)出的紅色,美國西南研究所的凱里·豪沃特認為這是它表面冰層反射的光。
目前人們所看到的照片,是“新視野號”在距離“天涯海角”5萬公里的地方拍攝的??紤]到這個地方的陽光已經(jīng)非常微弱,人們從照片上無法精確分析“天涯海角”的地形。這要等到“新視野號”進一步接近目標,拍攝并傳回更清晰的照片以后才能確定。
柯伊伯帶距離太陽很遠,因此溫度很低。但是它們的軌道傾角和太陽系里的其他大行星基本一樣,幾十億年中沒有發(fā)生過顯著的變化。按照新視野項目有關(guān)科學家的說法,“這可能是迄今為止人類探測器發(fā)現(xiàn)的最古老天體”。
既然抓住了“天涯海角”,美國宇航局和應(yīng)用物理實驗室就不能放過機會,操縱相機猛拍是必不可少的。關(guān)于“天涯海角”的故事還在講述之中,“新視野號”掠過“天涯海角”并進行拍攝的時間只持續(xù)了幾分鐘。但因為星上通信設(shè)備發(fā)射功率有限,加之距離遙遠,所拍攝到的“天涯海角”照片要用20個月的時間才能傳完。但是APL的科學家們面對這樣的龜速下載,還是決定要耐心等待。誰叫“新視野號”是唯一的片源呢?
▲柯伊伯帶里有大量像Ultima Thule星這樣的小行星
阿蘭·斯特恩對記者說:“我實在是太高興了,就和2015年“新視野號”掠過冥王星的時候一樣高興。這是人類的探測器第一次發(fā)現(xiàn)兩個天體連在一起,就像堆雪人一樣。”
不就是近距離探索了一顆小行星嗎?雖然這也是少見的成就,但人類并不是第一次近距離拍攝小行星了。APL的人們高興到這樣的程度,似乎非比尋常。
▲Ultima Thule星距離太陽非常遙遠
按照APL的解釋,近距離探測“天涯海角”,還真是一件前無古人的成就。
“新視野號”在掠過冥王星之后,繼續(xù)在柯伊伯帶里游蕩。這是一個遍布著冰凍小行星的區(qū)域。不過所謂的“遍布”,也不過是數(shù)量有點多而已,完全不可能達到科幻電影里那樣密集的隕石陣場景。所以,在這個區(qū)域里的小行星也不是俯首可拾的狀態(tài)。如果要想在這里找到某個具體小行星并且加以探測,還是要碰運氣的。
另外說一句,“天涯海角”的顏色,是紅的!
▲人們一度認為,Ultima Thule星是兩塊圓形石頭組成的,然而這可能是誤判
這里還有另一件事不得不提。Ultima Thule星的命名聽起來有點古怪。如果按照發(fā)音,它應(yīng)當被讀作“奧梯瑪-圖勒”。這也不足為奇。宇宙里的小行星那么多,總要找些冷僻的詞匯來給它們起名字,否則人類的語言很快就要不夠用了。但“Ultima Thule”名稱公布后不久,居然招來了一些人的指責,認為這個名字有宣揚納粹的嫌疑。
“Ultima Thule”的編號是2014MU69,這意味著它是在2014年被確認下來的。當時“新視野號”還沒有抵達冥王星,但已經(jīng)勝利在望。因此,美國宇航局和APL開始考慮冥王星之后的任務(wù)。
“Ultima Thule”的兩顆星分別被叫做Ultima星和Thule星,前者的尺寸達到19千米,后者也有14千米。它們距離地球有66億公里之遠。
在飛越它們之前,團隊打算給它起個外號,這樣更容易引起媒體和公眾的興趣。他們考慮了好幾個單詞,包括雷神之錘、杏仁、腰果、花生,等等,甚至有人打算叫它提拉米蘇,但最后公布出來的外號是“Ultima Thule”。
然而,有人說這個詞被納粹用來形容雅利安人的起源之地。西方的輿論環(huán)境下,粘上“納粹”這兩個字就意味著大麻煩。為此美國宇航局和APL負責人趕緊出來為自己辯護。
阿蘭·斯特恩說,這個詞可以追溯到神話時代,意味著極其遙遠的北方之地?!皩τ谔剿鱽碚f是一個非常好的文化基因。正是有些壞人也喜歡Thule,我們更不能讓他們玷污這個詞了?!?/p>
美國宇航局負責科學的副局長托馬斯·祖部徹恩也說:“就算這個詞與納粹有所聯(lián)系,也是非常微弱的。”
美國航天媒體的一些記者也站出來洗地,說“Ultima Thule”的谷歌搜索結(jié)果中,還包括阿拉斯加民居、芬蘭玻璃器皿品牌、澳大利亞無線電展會,所以不是納粹專用詞。
根據(jù)筆者的調(diào)研,一戰(zhàn)結(jié)束后不久,一群德國人在慕尼黑成立了“德國傳統(tǒng)研究會”,后來改名叫做Thule社。Thule這個詞是希臘傳說中的極北之地,而納粹黨的幾名早期干將——包括魯?shù)婪颉ず账埂?jīng)是Thule社成員。不過納粹黨成立之后,這些人就脫離了Thule社。至于希特勒本人,并沒有加入Thule社的記錄。
一顆小行星的命名能引起這樣的風波,只能說明猶太人在美國社會里的勢力是非常強大的,不但控制了金融和媒體,也在科學界保持著高壓。假如APL這次真用了什么和納粹有關(guān)卻又解釋不清的詞匯,只怕負責人就要引咎辭職了。
“新視野號”從“天涯海角”旁邊略過,只是短短一瞬。如今,這顆探測器還在柯伊伯帶中游蕩。團隊分析星上遙測數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),它的健康狀況還不錯,燃料至少可以堅持到2030年代中期。所以,團隊已經(jīng)開始為它規(guī)劃新的探測目標。按照現(xiàn)在的計劃,下一個探測目標要到2020年才能確定下來,也就是說,要等“新視野號”把“天涯海角”的圖片全都傳完。在此期間,團隊要從它預測航路上選擇合適的目標,然后計算燃料,決定如何調(diào)整航路。
最困難的事情,當然是發(fā)現(xiàn)目標??乱敛畮У哪繕瞬坏b遠,而且暗淡。陽光到這里已經(jīng)很微弱了。美國宇航局決定動用一切可以動用的望遠鏡,如果詹姆斯·韋伯望遠鏡在2021年能如期發(fā)射入軌,或許可以發(fā)揮更大的作用。
目前距離柯伊伯帶最近的望遠鏡當然還是“新視野號”自己的“遠程探測成像儀”。它在2018年8月首次發(fā)現(xiàn)“天涯海角”的時候,距離它還有1.6億公里之遠,但是也為人們提供了比較優(yōu)質(zhì)的圖像。按照APL的說法,這臺相機的分辨率極高,“可以在干草堆中找到一根針”。下一個目標的尋找,恐怕還要以它為主力。