冥王星是由天文學(xué)家克萊德·湯博(Clyde Tombaugh)于1930年發(fā)現(xiàn)的。幾十年來(lái),人們對(duì)這個(gè)古老的星球知之甚少。我們認(rèn)為這是一個(gè)凍結(jié)的,休眠的世界。
哈勃望遠(yuǎn)鏡投入使用后,我們開(kāi)始對(duì)冥王星更加熟悉。我們發(fā)現(xiàn)冥王星有衛(wèi)星,盡管它們的行星-月球排列不尋常。然后,在2006年,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)重新定義了行星的含義,冥王星被降級(jí)為矮行星(確切地說(shuō)是冰矮行星)。
經(jīng)過(guò)多年嘗試與哈勃望遠(yuǎn)鏡了解冥王星,NASA的“新視野”任務(wù)開(kāi)始了。“新視野”號(hào)航天器于2015年夏天抵達(dá)冥王星,并于2015年7月14日進(jìn)行了最接近的進(jìn)近。就我們對(duì)冥王星及其衛(wèi)星的了解而言,“新視野”號(hào)改變了游戲規(guī)則。
New Horizo??ns的攝影機(jī)為我們提供了冥王星的高分辨率圖像,比哈勃望遠(yuǎn)鏡的圖像更為詳盡。這些圖像覆蓋了冥王星的很多表面。但是新視野號(hào)以每小時(shí)50,700公里(每小時(shí)31,500英里)的速度快速行駛。由于冥王星的日長(zhǎng)超過(guò)了六個(gè)地球日,因此在遠(yuǎn)方進(jìn)入近距離視野之前,新視野已消失。它從未進(jìn)入冥王星的軌道。
結(jié)果,冥王星的最佳圖像就是所謂的“遭遇半球”。那是冥王星的一面,里面有人造衛(wèi)星普朗蒂亞(Sputnik Planitia),沒(méi)有面對(duì)冥王星的月亮夏隆(Charon)。(冥王星和夏隆在潮汐中彼此鎖定。)
冥王星遠(yuǎn)側(cè)的高分辨率圖像相對(duì)缺乏,令科學(xué)家感到沮喪。從新視野到冥王星的方法中有一些圖像,它們的分辨率不如來(lái)自相遇側(cè)的圖像的高分辨率,因?yàn)楫?dāng)看到冥王星的那側(cè)時(shí),航天器就更遠(yuǎn)了。
一項(xiàng)名為“冥王星的遠(yuǎn)端”的新研究著眼于冥王星的非接觸端,并試圖對(duì)那里的地形和特征形成一個(gè)完整的了解。該研究的作者來(lái)自許多機(jī)構(gòu),包括月球和行星研究所,NASA艾姆斯研究中心和約翰霍普金斯大學(xué)。第一作者是西南研究所的艾倫·斯特恩。
以0°E為中心的全局圓柱圖,說(shuō)明了整個(gè)冥王星上最佳New Horizo??ns全色成像的像素比例變化。新視野號(hào)沒(méi)有對(duì)南半球的黑色區(qū)域進(jìn)行成像,因?yàn)樗陲w越期間處于冬天的黑暗中。圖片來(lái)源:NASA / New Horizo??ns / SA Stern等,2019
New Horizo??ns配備了一套儀器,包括遠(yuǎn)程偵察成像儀(LORRI)和多光譜視覺(jué)成像相機(jī)(MVIC)。這些儀器為我們提供了我們都喜歡的冥王星遭遇面的高分辨率視圖?!缎乱曇啊吩谂臄z冥王星遠(yuǎn)端圖像時(shí)距離很遠(yuǎn),但它仍然為我們提供了比以前更好的圖像。
研究表明,冥王星的相遇面與遠(yuǎn)處相差很大。encounter面主要由稱(chēng)為Sputnik Planitia的要素主導(dǎo),Sputnik Planitia是一個(gè)被冰覆蓋的高反照率盆地。遠(yuǎn)端沒(méi)有類(lèi)似的東西。
在其他方面,雙方都是相似的。新視野號(hào)在遭遇側(cè)的東部地區(qū)發(fā)現(xiàn)了稱(chēng)為“葉片地形”的特征。在遠(yuǎn)處也發(fā)現(xiàn)了這些相同的特征,即高達(dá)300米(1000英尺)的甲烷冰垂直碎片。實(shí)際上,它們似乎在冥王星上很普遍,遍布地球的一半表面。