卓然

2015年7 月14日上午，在美國航空航天局“新地平線”號項目的運行中心，當(dāng)時鐘的指針指向7時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的熱淚。這一刻，“新地平線”號成功飛越了與冥王星的最接近點，只有地月距離的1/30。而此時，在距離地球47億千米的地方，“新地平線”號正在距離冥王星表面1.25萬千米的軌道上繼續(xù)前進(jìn)。

至此，人類完成了，準(zhǔn)確地說是美國科學(xué)家完成了對“九大行星”的探測考察工作，盡管冥王星已被降 格為矮行星。但是，“新地平線”號的探測成果，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”號探測器在2 0 1 5 年7 月飛掠冥王星系統(tǒng)時拍攝。

冥王星曾經(jīng)是太陽系九大行星之一，因為距離太陽最遠(yuǎn)，人類對其了解最少，命運也最為坎坷。

169年前，海王星被發(fā)現(xiàn)后，天文學(xué)家就對它的軌道進(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報告出爐，詳細(xì)描繪了可能存在的神秘天體。又過了15年，克萊德·湯博確定了這個天體的軌道，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系外圍，且當(dāng)時人們認(rèn)為這里遠(yuǎn)離太陽，充滿了黑暗，因此用希臘神話中的“地獄之神”命名，翻譯過來就是冥王星。

因為計算的失誤，最初冥王星的個頭被認(rèn)為是地球的好幾倍，于是它成了太陽系的第九大行星，后來才發(fā)現(xiàn)它不僅比地球小，甚至還趕不上月亮。但因為當(dāng)時它與太陽的距離實在遙遠(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)了太陽系第九大行星的位置。不是天文學(xué)家始終未動掀翻冥王星行星稱號的念頭，只是考慮到九大行星的定論已然深入人心，一旦更改勢必帶來很多麻煩和誤解，弄不好還可能使人們對宇宙的了解陷入混亂，不如維持現(xiàn)狀，待時機(jī)成熟再做理論。

機(jī)會終于來了。2006年8月24日，在捷克首都布拉格舉行的第26屆國際天文學(xué)聯(lián)合會會議上，經(jīng)過激烈爭論，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：首先是圍繞太陽運行;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。需要說明的是，目前冥王星是柯伊伯帶中個頭僅次于鬩神星的第二大矮行星。

本次發(fā)現(xiàn)

因為50億千米的距離實在遙遠(yuǎn)，每秒30萬千米的光速也要走上4.6小時，所以科學(xué)家一直無法看清冥王星的真面目。即使是人類探測深空的慧眼——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不起眼的光點，只能憑想象推測這個星球的大致情形。

為了盡快揭開冥王星的神秘面紗，“新地平線”號已經(jīng)在太空中飛行了漫長的9年多時間，飛行距離已經(jīng)超過50億千米。2015年7月14日北京時間19時45分，它終于在距冥王星最近距離1.25萬千米處飛過，這個距離僅相當(dāng)于地球與月球之間距離的1/30?！靶碌仄骄€”號攜帶的光學(xué)攝像器材，在這個距離內(nèi)足以清晰拍攝冥王星的真面目。

7月16日凌晨3時，美國航空航天局發(fā)布了由“新地平線”號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了半個多世紀(jì)的冥王星終于逐漸顯露出廬山真面目。說“逐漸”是因為“新地平線”號需要2年多方能將自己記錄的冥王星圖像全部傳回地球。

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

“新地平線”號在這幾天的飛掠過程中，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)，在未來的26個月內(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€”號項目首席科學(xué)家艾倫·斯特恩博士介紹說，該冰山年齡不超過1億年，與45.6億歲高齡的太陽系相比，實在是“太年輕了”。

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

在近距離掠過冥王星的前夕，美國航空航天局的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)冥王星的直徑要比早先預(yù)測的大一些。“新地平線”號實地探測數(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)測的要大約80千米。

探測冥王星的幾顆衛(wèi)星，是這次探測行動的重要組成部分。“新地平線”號于7月13日從46.6萬千米外拍攝了冥王星最大的衛(wèi)星卡戎的照片。卡戎表面有些光滑的區(qū)域，表明地質(zhì)上比較活躍。照片中的斜線是個大峽谷，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”號傳來冥王星的重要信息時，被譽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科學(xué)家發(fā)出一段視頻祝福：“我想恭喜美國航空航天局和它先進(jìn)的團(tuán)隊，10年來一起開拓性地探索遙遠(yuǎn)的冥王星以及柯伊伯帶。“新地平線”號帶來的發(fā)現(xiàn)也許會讓我們更好地了解太陽系是如何形成的。我希望冥王星能夠幫助我們，我將緊密關(guān)注，并且希望你們也會這樣?！?/p>

談到這次冥王星探測的重要意義，斯特恩表示，冥王星的直徑比原先的測定數(shù)值更大說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——對流層——的深度也要低于原有估計。大氣科學(xué)家還需要一些時間才能判斷這一探測結(jié)果對他們手中現(xiàn)有的冥王星大氣模型意味著什么。

北京天文館館長朱進(jìn)認(rèn)為，“新地平線”號的這次探測活動，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，冥王星會不會有環(huán)、會不會有新的衛(wèi)星，這些問題都可能在這次探測任務(wù)中找到答案。