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《华夏地理》杂志于2001年2月创刊,是国内第一本高品位、深度展现多元文化的旅游地理类杂志。《华夏地理》杂志于2001年2月创刊,是国内第一本高品位、深度展现多元文化的旅游地理类杂志。作为国内唯一美国《国家地理》杂志授权的高档地理期刊,与全球国际版本使用统一版式,同步刊出。 2007年7月,《华夏地理》与美国《国家地理》正式版权合作,延续美国《国家地理》128年来探索世界、关爱地球的理念,以震撼的摄影图片和独到的深入报道,为中国的社会中间阶层每月带来反映世界变迁的精彩内容。

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终抵冥王星   

2015-07-15 15:37:35|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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撰文:纳迪娅·德雷克 Nadia Drake
插画:达纳·贝里?Dana Berry
翻译:王晓波

终抵冥王星 - 华夏地理 - 华夏地理的博客
到这个七月中旬,美国宇航局的这架太空探测器已飞过大约50亿公里的旅程,并将从1 万2500公里的距离外掠过冥王星。图中另一天体是卡戎星,冥王五颗卫星中最大的一颗。

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2006新地平线号搭载阿特拉斯5型火箭,从卡纳维拉尔角空军基地发射升空。飞过冥王星后,它将继续向太阳系边缘最深远的领域挺进。

   它个头小,高冷,位置远得离谱——冥王星对自身的秘密一向藏私。

  自1930年被发现以来,这颗矮行星始终在遥不可及的轨道上我行我素,冰霜外壳如一个模糊的太空谜团,连最强大的望远镜也对不上焦。我们知道冥王星的存在。但我们实在不了解它。

  一切将于7月14日改观——美国宇航局的新地平线号太空探测器会按计划飞至距它1.25万公里的地方。此途多凶险,但如果一切顺利,在擦身而过的瞬间,经典太阳系中最后一个未经探索的世界将掀起面纱。我们将最终得以面对面访问这颗前第九大行星,目睹它及其最大卫星卡戎(冥卫一)的真实外观。科学家对探测器即将发现的景象做了一些猜测,但唯一敢断言的就是,冥王星必定为我们准备了惊喜。

  “我们以前对冥王星的想象会转眼烟消云散。”新地平线号科研团队主管艾伦·斯特恩说。

行星界X档案

  冥王星不是第一次出人意表。2006年,也就是新地平线号升空的那一年,冥王星从太阳系行星名单中消失了,又顶着“矮行星”的帽子重新登场。当然,这不是什么太空戏法,而主要是地球上的天文学家搞的名堂。但事实上,冥王星早在被世人发现以前就开始抛出谜团了。

  19 世纪40 年代,天文学家通过繁复的运算,预言在海王星轨道之外还存在另一颗行星。基于海王星质量的计算结果显示,这颗冰巨星以及相邻的天王星不太符合此前预计的运动轨道。所以有些天文学家推想,太阳系边缘至少还有一颗未经发现的大型天体,是它的引力把冰巨星们的轨道扯得歪歪斜斜。

  到世纪之交,对这颗失落行星的逐猎开足了马力:不论谁找到它,都将收获“超过50年来第一颗新行星的发现者”的耀目光环。出身美国波士顿名门的富豪珀西瓦尔·洛厄尔——或许他最广为人知的事迹是声称观测到火星表面的运河——把这个逃逸在外的星球称作“X行星”,并满怀热情地着手寻找。当时洛厄尔已在亚利桑那州弗拉格斯塔夫建好了自己专用的天文台,1905年该设施成为X行星搜捕行动的中枢。洛厄尔一遍又一遍地计算它的可能位置,甚至为了加强观测去借设备。可惜他于1916年去世,死前连X行星是否真实存在都没弄清楚。

  时光快进到1930年2月。一天傍晚,洛厄尔天文台内,克莱德·汤博端坐在自己的位置上。他来自堪萨斯州农村,如今被指定继承洛厄尔遗志、寻找那颗神秘行星。他以前没受过什么正式的天文学教育,却无师自通地摆弄起了自制望远镜,当初有些零件是他从废汽车和其他匪夷所思的地方拆下来的。

  他还是个另类的完美主义者。“我当年种高粱的时候,”他在1980年的一部回忆录中写道,“整块地里的秧苗从头到尾必须是笔直的,不然我就会不高兴。后来,每遇见一个疑似行星的天体,不管亮度多弱,我都要去查清楚??那是我干过的最繁冗的工作。”

  汤博大约花了一年时间寻找失落的行星。他使用的是一种名为“闪视比较仪”的设备,运作时会发出烦人的噪音,观测者可以用它来回翻看相隔数天拍摄的长时曝光星空照片,一个画面中往往有千百颗星。任何在间隔期内作出重大移动的天体,例如行星或小行星,就会随着图片翻动而现出踪迹。

  在那个傍晚——日期是2月18日——汤博操纵比较仪,眯眼盯住数以千计的星辰,逐一比对。突然,在两张摄于1 月份、相隔六天的照片里,他看见一个没有待在原位的小光点。在前一张照片里,它处于两颗亮星的左边,到了后一张就跳到亮星右边几毫米的地方。汤博来回翻动照片,看着那个小点在原位上跳进跳出。他抓起一把尺子,量出光点前后位置的精确差距,又找出更早拍摄的星空照片,寻找同一个光点。最终,他手里捏着放大镜确认了这颗潜在行星的存在,感到再无疑问。

  他已找到了X行星。

  “你看照片里冥王星那个光点,真是毫不起眼。”隶属新地平线探测器研究团队、目前在洛厄尔天文台工作的威尔·格伦迪说,“不使劲盯着根本看不出来。他当初居然没把自己看瞎,我都觉得不可思议。”

  经过几个星期的后续观测,天文台于3 月13日宣布了汤博的发现,而这天刚好是洛厄尔本人诞辰的75 周年。

  但天文学家们几乎立刻就察觉有什么地方不对劲。如果说那个位置跳跃的光点是X行星,其光芒未免太弱。即便当时最好的太空望远镜都无法解析出它的圆盘状轮廓,说明这颗天体很小——小得无法解释冰巨星的轨道歪曲。

冥王星的三种可能面目 这颗矮行星的地貌由季节性的极端气候变动塑成,地表主体是固态甲烷、氮气、一氧化碳混合的奇特冰层。美国宇航局的新地平线号太空任务将揭示夏季冥王星(其公转周期为 248 年)的更多细节。此时,太阳的热力正处于巅峰。通过合理的科学推想,研究者得出了冥王星地表的三种可能景观。冥卫一卡戎远远悬在地平线上。

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地壳变动型表面 由于固态分子受到紫外辐射,一层层冻结的甲 烷呈棕黄之色。崎岖的地形、活跃的冰物质喷 泉和遥远的裂谷,暗示冥王星上发生过激烈的 地质运动,抹去了天体撞击的陨坑,可能还说 明星球拥有温暖的内核。

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狂风扫荡型表面 冰层从固态到气态的往复变化中可能产生强 风,雕琢着冥王星的地壳。远古天体撞击时形 成于陨坑边缘的山峰虽受到侵蚀,但仍然耸立, 位置较高处形成了水冰。紫外线辐射夺去了甲 烷冰中的氢,留下一道黑乎乎的碳灰。

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连绵起伏型表面 在各种冰不断升华逸入大气、又冷凝回到地面 的过程中,它们可能会填平冥王星上的低洼区 域,将地势变成平缓的波浪形。杂冰以不同的 速率与阳光及宇宙射线发生反应,生成乱石般 的冰原(画面前景)。

(欲知完整故事,请阅读《华夏地理》2015年7月号)

原文链接:http://www.nationalgeographic.com.cn/magazine/2015/07/793.html

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