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一年前,美國宇航局(NASA)“新視野”號探測器在距離地球40億英里(64億公里)的地方,飛越了一個形似雪人的太陽系邊緣天體,並將相關記錄發回了地球。

這個形似雪人的太陽系邊緣天體近日被證明,是人類迄今為止,發現的最遙遠的天體。

2月13日,來自亞利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄爾天文臺(Lowell Observatory)的研究人員Will Grundy表示,“這個原始的、未開發的宇宙天體現在被命名為‘Arrokoth’,是迄今為止發現的最遙遠的天體,且表面相對光滑,隕石坑比預期的少得多。它完全是紅外天體,或者說具有高反射性,這在太陽系遙遠的暮光帶(稱為柯伊伯帶)中很常見。”

Grundy在一封電子郵件中說道,在人眼看來,Arrokoth會少一些紅色,多一些深褐色。紅色的部分表示有機分子。

Arrokoth位於冥王星之外寒冷的柯伊伯帶,目前看來是太陽系中最遠的天體。NASA的資料顯示,這個遙遠的太陽系天體曾被稱為“2014 MU69”,也有“Ultima Thule (天涯海角)”之稱,11月更名為Arrokoth。在印第安人波瓦坦人的語言中,Arrokoth的意思是天空。

科學家使用從多個角度拍攝的,所有可用的Arrokoth影象來確定其3D形狀,如下圖所示。

來源:NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko

這個“雪人”,它的背面不像想象中的那麼平坦,而且大小兩個球都不是很圓,但是距離一年前科學家報告提出的“扁平的煎餅形狀”也相去甚遠。研究小組把這兩個有些扁平的球形比作“M&M巧克力”。

Arrokoth的直徑大約有22英里(36公里)長。雖然有冰凍的甲烷存在,但這一天體上還沒有發現水。另外,Arrokoth也沒有發現環或衛星。

這些隕石坑表明,Arrokoth可以追溯到45億年前太陽系的形成。而它的形狀表明,它很可能是由兩個獨立的天體緩慢而溫和地合併而成,它們可能是軌道上的一對。由此產生的融合體被認為是“密接雙星體”。

這種慢動作的連線很可能是由太陽星雲中的雲層坍縮引起的,而不是理論上小行星或小軌道天體因激烈碰撞而形成的。

加州大學洛杉磯分校的天文學家David Jewitt說,“Arrokoth可能是柯伊伯帶中軌道相似的典型天體。”但他表示,要得出最終結論,還需要另一艘探測器的造訪。在這之前,我們永遠無法確定。

“新視野”號探測器

在2月13日西雅圖舉行的新聞釋出會上,“新視野”號探測器的首席科學家、西南研究所的Alan Stern表示,它的大小堪比這座城市。

2019年1月1日,“新視野”號探測器從3538公里外飛越阿羅科斯,這距離它訪問冥王星已經過去了三年多。

該航天器於2006年發射升空,目前距離Arrokoth超過3.16億英里(5.09億公里)。研究小組正在尋找其它潛在的研究目標。目前正在建設一個強大的地面望遠鏡,將有助於探尋這片天空的奧祕。

Stern表示,新興技術將助力科學家把航天器送入30億英里(50億公里)外的冥王星軌道。他說,幾年後,同樣的探測器可能被髮射到更深處的柯伊伯帶,以檢查其他矮行星和天體。

新視野號的科學家們在美國科學促進協會的年會上報告了他們的最新發現,同時也在《科學》雜誌上發表了三篇獨立的論文。

Jewitt在《科學》雜誌的一篇文章中寫道:“為了未來的任務,我們需要將航天器傳送到柯伊伯帶,並讓它們在圍繞天體的軌道上執行。”他指出,這將使“這些有趣的天體得到令人震驚的地質和地球物理學細節的研究”。

NASA開始競選下一輪探索任務

The Verge報道稱,NASA近日宣佈將給四支團隊各提供300萬美元資金,以使他們的太陽系探索夢想更加接近現實。其中兩個科學團隊將目標對準了金星,其他兩個團隊則分別專注於木衛一Io和海衛一Triton。

金星

NASA科學任務部副主任Thomas Zurbuchen在新聞稿中說道:“這些選定的任務有可能改變我們對太陽系最活躍和複雜的世界的理解。探索這些天體中的任何一個,將有助於揭開它以及其它類似天體如何進入宇宙的祕密。”

這四支隊伍是NASA下一輪探索級任務的決賽團隊。探索級任務被視為NASA的“小型”行星科學任務。這些專案耗資不超過4.5億美元,旨在補充NASA較大的太陽系探索任務,包括中型“新邊疆”(New Frontiers)任務和旗艦“太陽系探索”(Solar System Exploration)任務。

在選定的四支團隊中,實際上將只有不超過兩支得到充分資助。他們剛剛獲得的300萬美元將用於制定任務計劃以及在9個月內與任務相關的概念。最後,每個團隊都將向NASA提交一份研究報告,並等待最後的晉級結果。

以下是NASA選出的四個專案:

VERITAS:VERITAS代表金星發射率,無線電科學,干涉雷達地形測量,地形和光譜學。它的重點是對金星表面進行測繪,並收集有關該行星與地球的發展方式和原因的資料。DAVINCI+:DAVINCI+代表 “金星深層大氣稀有氣體、化學和成像”,顧名思義,該任務也旨在進入金星。不過該任務將重點關注金星周圍的氣體。潛在任務的一大亮點是向金星的大氣層進行深入探測。它的目標是了解金星的大氣如何演化以及是否有海洋。IVO:該任務將探測木衛一伊奧(Io)——這也是太陽系中火山活動最活躍的天體。該任務將密切關注Io的極端火山活動,並試圖更多地了解該衛星的結構。Trident:該任務將探測海王星的衛星之一海衛一(Triton)。飛掠任務將繪製海衛一表面圖,並尋找有關海衛一是否真的具有預測的地下海洋的線索。

目前的探索任務包括月球勘測軌道器(LRO)和火星InSight探測器。2017年NASA選擇了另外兩個探索級任務,並將在未來幾年內啟動。其中Lucy將在2021年發射升空,並將探索7顆小行星;而Psyche將在2023年發射升空,並將探索巨型金屬小行星。

預計NASA將在明年最終決定四個最新專案中的哪個將成為獲得完全資助的任務。

https://phys.org/news/2020-02-nasa-space-snowman-reveals-secrets.html

https://www.nature.com/articles/d41586-020-00419-4

https://www.theverge.com/2020/2/13/21136783/nasa-discovery-program-space-solar-system-veritas-davinci-trident-ivo

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