人类访问最远天体“天涯海角”的最新发现

《科学》杂志封面：新视野号（New Horizons）科学论文总结了飞越Ultima Thule的早期发现。除了该论文科学成果外，值得注意的是它有超过200位合著者，代表了40多个机构。首席研究员Alan Stern作为任务负责人和第一作者，认为应当为参与成功飞行的所有团队成员提供作者身份。因此，这篇论文作者包括来自科学、航天器、运营、任务设计、管理与通信团队、以及其他合作伙伴。
Credits: AAAS/Science

NASA新视野任务团队发布了2014 MU69的第一张“写真”，这是有史以来人类探索的最远天体，它代表构成行星的基石，位于柯伊伯带（Kuiper Belt，矮行星冥王星外天体密集的盘状区域）。

新视野号在2019新年飞越MU69，它的别名“Ultima Thule”可以释为“天涯海角”，但其原释义更意味深长：“a distant unknown region（遥远、未知的地方）; the extreme limit of travel and discovery（旅行与发现的极限）”。通过分析第一批数据，任务团队很快发现它比预期要更复杂。飞越仅四个月后，该团队在5月17日出版的《科学》杂志上发表了第一篇同行评审的科学成果。

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Ultima Thule距地球64亿公里，除了打破距离记录外，这次飞越也是第一次探索保存完好的微行星（planetesimal，行星形成时的遗迹）的太空任务。

《科学》中总结的初步数据揭示了Ultima Thule的发展、地质、与构成。它是个接触的“双星系统”，由两个形状不同的部分组成，长度大约有36公里。大而扁平部分叫“Ultima”，较小较圆的部分叫“Thule”。如此形状的成因还是个谜团，可能要追溯到数十亿年前它们形成的时候。

很久以前，它们很可能绕行彼此，像柯伊伯带中的许多双星系统一样，直到一些过程将它们“温柔”地合为一体。这说明它们轨道的大部分动量必须消散，但科学家们还不知道具体原因：可能是由于古代太阳系星云中气体的空气动力，或是它们弹射其他部分以消散能量并缩小轨道。Ultima与Thule对齐的轴线表明，在合并之前它们就潮汐锁定（tidal locking，一直以同一面面对另一个天体，比如地球和月球）了。

“我们正在研究保存完好的古代遗迹，”西南研究所（Southwest Research Institute）的新视野首席研究员Alan Stern说，“毫无疑问，关于Ultima Thule的发现将推动太阳系形成的理论。”

正如《科学》报道的那样，新视野研究人员还在研究Ultima Thule的一系列表面特征，例如亮点和斑块，丘陵和低谷，以及陨石坑和凸起。最大的洼地有8公里宽，可能是由撞击形成的，该团队叫它Maryland撞击坑（crater）。其他较小的坑可能是由落入地下的东西造成的，或者是由外来的冰从固体转变为气体（称为升华）而留下的。

在颜色和构成上，Ultima Thule类似于许多柯伊伯带的其他物体。它非常红，比更大的冥王星（直径2400公里，新视野于2015年拜访）还要红。科学家认为它的红色是由其表面有机物质的改变引起的。他们在Ultima Thule表面发现了甲醇、水冰（water ice）、和有机分子的证据，这种混合结果与之前航天器探索过的大多数含冰天体截然不同。

飞越的数据传输仍在继续，将持续到2020年夏末。其间，新视野会远距离观测其他柯伊伯带天体（Kuiper Belt objects，KBO）。由于离它们较远，新视野无法进行详细观测，但团队可以测量它们的亮度等。此外，新视野还将继续绘制柯伊伯带中的带电粒子辐射和尘埃环境。

新视野号现在正常运行，距离地球66亿公里，以每小时近53000公里的速度进入柯伊伯带。

这张合成图刊登在5月17日《科学》杂志的封面上，根据NASA新视野号获得的数据编制而成，结合了增强的色彩数据（接近人眼所见）和详细的高分辨率全色图像。
Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Roman Tkachenko