冥王星的地貌

冥王星的地貌

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2021年01月15日 A Plutonian Landscape Image Credit: NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Institute Explanation: This shadowy landscape of majestic mountains and icy plains stretches toward the horizon on a small, distant world. It was captured from a range of about 18,000 kilometers when New Horizons looked back toward Pluto, 15 minutes after the spacecraft’s closest approach on July 14. The dramatic, low-angle, near-twilight scene follows rugged mountains formally known as Norgay Montes from foreground left, and Hillary Montes along the horizon, giving way to smooth Sputnik Planum at right. Layers of Pluto’s tenuous atmosphere are also revealed in the backlit view. With a strangely familiar appearance, the frigid terrain likely includes ices of nitrogen and carbon monoxide with water-ice mountains rising up to 3,500 meters…

冥王星上冰盖的形成过程与地球完全相反

冥王星上冰盖的形成过程与地球完全相反

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这张照片是2015年新视野号(New Horizon)飞越这颗矮行星时拍摄到的数据，照片中还有比加菲塔·蒙特斯(Pigafetta Montes)山脉的特写镜头。右边的颜色表示甲烷冰的浓度，高海拔地区的高浓度甲烷冰为红色，低海拔地区的低浓度甲烷冰为蓝色。 来源：NASA/JHUAPL/SwRI and Ames Research Center/Daniel Rutter 2015年，新视野号宇宙飞船飞越冥王星时，发现冥王星上的山脉被甲烷冰覆盖，形成了明亮的沉积物，与地球上发现的白雪覆盖的山脉惊人地相似。 由国际科学家组成的团队进行的新研究，包括位于加利福尼亚州硅谷的美国宇航局艾姆斯研究中心(Ames research Center)的研究人员，利用的新视野号冥王星气候的数据模拟分析了冥王星大气和地表，显示了这些冰帽的形成过程与地球上的完全不同。 “在地球和冥王星上，两种非常相似的地貌是由两种非常不同的过程形成的，这一点尤其值得注意，”坦基·伯特兰(Tanguy Bertrand)说，他是艾姆斯大学的博士后研究员，也是详细阐述这些结果的论文的第一作者，该论文发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。“虽然理论上像海王星的卫星海卫一（Triton）这样的天体可能会有类似的过程，但在我们的太阳系中，除了地球以外，没有其他地方有像这样的冰雪覆盖的山脉。” 在我们的星球上，大气温度随着高度的升高而降低，这主要是由于空气在上升运动中膨胀而引起的冷却。寒冷的大气反过来又降低了地表的温度。当一股潮湿的风接近地球上的一座山时，它的水蒸气冷却凝结，形成云，然后形成山顶上看到的雪。但在冥王星，情况正好相反。这颗矮行星的大气层实际上会随着海拔的升高而变暖，因为甲烷气体在更高的地方更集中，会吸收太阳辐射。然而，大气层太薄，无法影响保持恒定的表面温度。与地球上向上的风不同，在冥王星上，沿山坡向下的风占优势。 为了了解在不同的材料和不同的条件下，同样的地貌是如何产生的，研究人员在法国巴黎的气象实验室开发了一个冥王星气候的3D模型，模拟了随着时间的推移的大气和冥王星表面。他们发现，在较高的温度和高度，冥王星的大气中含有更多的气态甲烷，这使得这些气体能够饱和、凝结，然后直接在山顶冻结，而不会形成任何云。在低海拔地区，没有甲烷霜冻，因为气态甲烷含量较少，不可能发生冷凝。 这个过程不仅在冥王星的山上形成了甲烷冰盖，而且在陨石坑的边缘也形成了类似的特征。这个循环也解释了在冥王星赤道附近的塔塔鲁斯多尔萨地区发现的神秘的叶片状地形。 “冥王星确实是最好的自然实验室之一，我们可以探索固态和气态之间定期过渡的化合物与行星表面相互作用时所涉及的物理和动力学过程。”贝特朗说，“新视野号的飞掠揭示了惊人的冰川景观，我们将继续从中学习。” 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/ames/pluto-ice-caps

最远天体“天空” 为什么看起来像个雪人？

最远天体“天空” 为什么看起来像个雪人？

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美国航空航天局（NASA）新视野号任务的数据，为我们提供了小行星（planetesimal）和行星（行星组成结构）形成方式的新见解。 阿罗科斯（Arrokoth），别称“天涯海角”（Ultima Thule）。 图片来源：Quapan/Flickr, CC BY-SA 在2019年1月1日，新视野号任务拍摄了2014 MU69的图像，这是一个距离太阳66亿公里的小天体，也是有史以来人类航天器访问过的最遥远天体。根据形状，这一天体常被描绘成“雪人”、“保龄球”或是“花生”。在上面的图片里，我们看到的是太阳系中最古老、最原始的天体之一。 虽然只用了几分钟的时间，新视野号就以3500公里的最近距离飞越了这颗神秘的天体，但是在这短短的几分钟时间里新视野号物尽其用，记录了大量宝贵的信息。由于新视野号与地球相距甚远，且数据传输速度相对缓慢，这几分钟记录的数据花费了好几个月才顺利从航天器下载下来。 而现在，新视野号的任务团队在《科学》（Science）上发表了一系列研究论文，并于2月13日在西雅图举行的美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science，AAAS）年会的媒体发布会上作了报告，向我们展现了虽然记录时间只有短短的几分钟，但经过精心地策划和协调后，我们可以了解到的信息与新知有多丰富。这些论文对它进行了详尽的描述，它的形状没有发生改变，仍然是“雪人”或“花生”的样子，但现在我们知道了为什么它会是这样的形状。相关的解释将帮助我们更多地了解那些太阳系中从始至终变化甚微的天体。 美国西南研究所（Southwest Research Institute）新视野号任务的首席研究员艾伦•斯特恩（Alan Stern）表示：“它是人类航天器探索过的最遥远、最早期、最原始的天体，因此我们知道它会带给我们一个独特的故事，它将教会我们小行星是如何形成的，我们相信这一结果标志着在理解小行星和行星的整体形成方面有了重大进步。” 这一天体位于柯伊伯带（Kuiper Belt），“柯伊伯带天体”形成了一条密集的中空圆盘状小天体带，延伸到海王星的轨道之外。它是太阳系形成过程中的低温、岩石态的残留碎片；这枚问题天体的颜色颇深，略带红色，它的双瓣状外观类似于67P /丘留莫夫-格拉西缅科（67P / Churyumov-Gerasimenko）彗星，这是欧洲空间局（ESA）极为成功的罗塞塔号（Rosetta）任务的探索目标。 “阿罗科斯”——来自天空的灵感 在深入了解这个36公里长的天体可以带给我们的信息之前，我们应该先弄清楚如何正确地称呼它。它叫什么？它的正式名称仍然是2014 MU69，但是，与其他的重要天文学物体一样，它被赋予了一个更朗朗上口的名字。新视野号完成飞越的好几个月后，2014 MU69被称为“ Ultima Thule”，意为“天涯海角”（遥远的土地），而2014 MU69无疑曾是（现在也是）真正意义上的“天涯海角”。 但是这个别称颇具争议，因为它与纳粹主义相关联，根据极右翼极端主义，“图勒”（Thule）曾被作为“雅利安人”（Aryan race）原始起源地的名称。新视野号团队也表示希望能有一个更为具体的名称。2019年11月，国际天文学联合会（International Astronomical Union，一个监督天文学物体命名的组织）同意将2014 MU69正式命名为“ 阿罗科斯”（Arrokoth）。 为什么是阿罗科斯？浩渺的星空给一代又一代的文人和音乐创作者带来了无限灵感，它为神话与传说提供了背景，是天文爱好者们无价而又免费的全景观测图。天空广阔无垠，无边无际，正因如此，当新视野号任务团队在寻找“天涯海角”的正式名称时，他们向天空寻求了灵感。 阿罗科斯是一个美洲原住民术语，意为“天空”，正如斯特恩解释说：“‘Arrokoth’这个名字反映了仰望天空所获得的灵感，以及对于地球周围恒星和行星世界的遐想。” 温柔的合并 回到阿罗科斯的外形上，它是一种双瓣连接物，也就是说它拥有两瓣连在一起的结构。在新视野号刚完成飞越的时候我们就已经知道这一点了，但现在，研究人员又收到了分辨率更高的图像，从中我们可以看到阿罗科斯的表面非常平滑，少有坑穴。 阿罗科斯的表面颜色均匀、成分均一，表明这个柯伊伯带天体是由太阳星云（solar nebula）中一小块均匀的物质云所形成的，而不是来自太阳星云中更为离散部分的混沌物质。并且，前者支持了一种理论，那就是阿罗科斯形成于太阳星云内的云层局部塌陷之中。不同于小行星在等级式吸积中的高速碰撞，在粒子云塌陷中，粒子会缓慢融合并逐渐变大。 图片来源：NASA / 约翰•霍普金斯大学应用物理实验室（Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory）/西南研究所/罗曼•特卡琴科（Roman Tkachenko） 其中最重要的一点是两个瓣状结构的连接方式，这两瓣之间的连接部分轮廓清晰，并且在现有的图片里看起来非常平滑，没有任何裂缝存在的迹象，这表明自行星形成时代结束以来，阿罗科斯的表面一直保持完好无损。这一点很重要，因为如果两个瓣状结构是由强烈的冲击撞连在一起的，或者是来自较大物体撞击留下的碎片，那么裂缝就必然会存在。 斯特恩说：“我们发现的所有证据都指向粒子云塌陷模型（particle-cloud collapse model），几乎排除了阿罗科斯是由等级式吸积（hierarchical accretion）形成的，也由此推断出其他小行星的形成方式。” 可能的解释是，两个瓣状结构一开始就被引力“绑”在了一起，在碰撞之前以较小的相对速度各自缓慢旋转；并且撞在一起时的速度也很缓慢，大约只有几米每秒；碰撞时还存在足够的气体作为缓冲，减慢两部分的旋转速度并帮助它们一起移动：这样一来才产生了如此“温柔”的撞击合并。 利用新视野号所有可用的、从多个角度拍摄的阿罗科斯图像，科学家对它的三维形状进行了成像，如上面的动画所示。阿罗科斯的形状让我们能进一步了解它的起源，每个瓣状结构都呈扁平形状，它们的极点和赤道都非常紧密地对齐，表明这两个瓣状结构是有序、轻柔地结合在一起的，并且来自同一个粒子云坍缩。 视频来源：NASA /约翰•霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/詹姆斯•塔特尔•基恩（James Tuttle Keane） 尽管目前我们将这两个瓣状结构各自看作是单一的物体，而不是更小单元的累加，它们内部的颜色、倾斜度和平滑度仍不尽相同，相应的变化也能绘制成不同的地形特征。依据现有的信息，我们还不足以确定这些单元是否具有不同的矿物学性质，但是数据表明，即使颜色的变化非常微妙，它们也还是能被区分开来。 阿罗科斯的表面被甲醇冰和复杂的有机化合物沉积物所覆盖，这些有机物很可能是直接从太阳诞生的原始云（primordial cloud）中衍生出来的物质，混合在表面的辐射驱动反应产生的更为复杂的化合物中。尽管尚未在阿罗科斯上发现水和氨冰，但它们可能存在于尘埃和有机物的表层下方。另一方面，鉴于柯伊伯带极低的温度，阿罗科斯上不太可能有任何生命存在。 阿罗科斯的两个瓣状结构可能分别是由原始云中的尘埃聚集而成的，这让它成为了太阳系的“第一代居住者”，在过去45.67亿年的时间里，它一直过着无人搅扰的悠闲生活。 NASA行星科学部（Planetary Science Division）主任洛丽•格莱兹（Lori Glaze）说：“对于已经非常成功且具有历史意义的任务而言，这确实是一个令人振奋的发现， NASA的新视野号接二连三的发现令人震惊，因为它重塑了我们对太阳系中的行星体在整个宇宙中形成方式的认识和理解。” “天空”并不是新视野号任务的极限，即便阿罗科斯的相关数据还没有全部传回地球，新视野号仍在马不停蹄地奔向它的下一个目标，以每小时近31 300英里（50 400公里）的速度深入柯伊伯带。而下一个目标又会是怎样的形状呢？雪人？葫芦瓢？还是花生？ 参考来源： [1]https://www.nasa.gov/feature/new-horizons-team-uncovers-a-critical-piece-of-the-planetary-formation-puzzle [2]https://theconversation.com/why-the-most-distant-object-ever-visited-looks-like-a-snowman-flyby-delivers-results-131797 [3]https://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.aay3999 [4]https://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.aay3705

过去十年，NASA的九大重要时刻

过去十年，NASA的九大重要时刻

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图片来源：NASA/JPL-Caltech 无论是关于我们所在的地球，还是数十亿公里之外的宇宙深处，借助美国航天航空局（NASA）的各种任务，科学家在过去十年中都为我们揭示了宇宙广阔深邃的奥秘。探测器每一次大胆的登陆，都带领着我们进入一个全新的世界，对未知星球的探索同时也碰撞出下一代空间探险的新机遇。 新年伊始，我们为你整理了NASA十年来最有意义的一些时刻，或有关对地球的研究，或有关太阳系以及更远更深的宇宙区域；在已有的成绩基础上，NASA也将继续寻找太空探索的下一个目的地，让2020年代在更多重要时刻的见证中，也能熠熠生辉。 一. 地球变化多端的气候 p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 海平面上升、冰盖缩小、气温增高以及极端天气，过去十年中，这些愈演愈烈的变化持续着对我们生活的影响，对地球不断变化气候的研究比以往任何时候都更加重要，在2010年代，NASA和美国国家海洋与大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）率先在相应的卫星梯队中增加了新的地球监测卫星，用以测量地球土壤的湿度以及大气中二氧化碳的浓度。 与此同时，像Terra和Aqua之类的对地观测卫星也将继续开展工作，监测地球系统的各个方面，例如土地覆盖、大气、野火、水、云以及冰。包括冰桥行动（Operation IceBridge）、空中雪域观测（Airborne Snow Observatory）和海洋融化格陵兰（Oceans Melting Greenland）在内的多个NASA飞行任务，返回了大量的地球水运动数据，让我们对地球水循环的理解更加深入，为决策者提供了比以往任何时候都更加准确的依据。 但是，未来还有更多的工作需要完成，我们需要深入了解构成地球气候的复杂系统，并进一步对现有的科学模型作出改进，让我们在全球变暖的趋势之下做好充足的应对准备。 想了解更多有关NASA气候任务与科学发现，请访问：https://climate.nasa.gov/ 二. 头顶天空中的重要时刻 p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 在过去的十年中，令人叹为观止的日食和月食景象让所有人都有机会体验太阳、月亮和月球探索的美妙之处。仅在刚刚过去的2019年，全球就有3次日食、2次月食。在未来的十年中，中国将会在2020年6月看到一次日环食，而全球则将上演6次日全食、7次日环食、8次日偏食与1次全环食。但是，相比之下月食的数量则会更多，给我们观察月球、研究天体形态和激发未来的探索提供了绝佳的机会。 想了解更多有关NASA月球探索任务与科学发现，请访问：https://moon.nasa.gov/ 三. 火星任务 p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 过去的十年里，我们看到了火星这颗红色星球完全不同的一面：发现了表明火星上或许曾经出现过古代生命的证据，对于这颗行星失去大部分大气和地表水的原因和机制也有了更深的了解。 机遇号（Opportunity）探测器执行任务的时长早已超过预期的90天寿命，NASA向火星派出了体型更大、技术更先进的好奇号（Curiosity）漫游车来接它的班，进一步探究火星支持生命存在的能力。（在全球性沙尘暴吞没火星、阻挡了火星车保持动力所需的关键阳光之后，机遇号将近15年的任务在2019年被迫终止。）洞察号（InSight）着陆器于2018年登陆火星，对这颗红色星球的内部特征进行着探索，包括火星地震；与此同时，紧跟NASA火星大气与挥发物演化任务轨道飞行器（MAVEN Orbiter）步伐的，还有火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter）、2001火星奥德赛号（2001 Mars Odyssey）火星探测卫星，以及欧洲空间局（European Space Agency，ESA）和印度空间研究组织（Indian Space Research Organization）的其他任务。 火星探索的下一个十年，将随着今年7月发射的火星2020漫游者任务（Mars 2020 rover）的启动而开始，火星2020的能效有了进一步提高，任务的目的在于寻找火星古代生命的迹象，并着手收集在未来某一天将要返回地球的火星样本。 想了解更多有关NASA火星探索任务与科学发现，请访问：https://mars.nasa.gov/ 四. 在其他的海洋世界里，寻觅地外生命的存在 p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 2010～2019这十年里，卡西尼号（Cassini）探测器完成了它绕土星运行13年任务的后半阶段，在此期间，它给我们带来了无数有关土星、土星环和土星卫星的惊人发现，其中一些振奋人心的发现，彰显着我们在地外生命探索方面取得的最新进展。 卡西尼号发现，在土星的卫星土卫二（Enceladus，又称“恩克拉多斯”）冰冷外壳的裂缝中，会有间歇泉（geyser）喷发而出，这表明土卫二相应的表面之下存在着海洋。在土卫六（Titan，又称“泰坦”）上，卡西尼号透过浓厚朦胧的大气层，发现了类似于地球的水文循环，不同的是，在土卫六上参与循环的不是水，而是液态甲烷和乙烷。 与此同时，当哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope）在包围木星的卫星木卫二（Europa，又称“欧罗巴”）的冰壳中发现似乎有间歇泉喷发而出时，另一个海洋世界的证据也展现出来了。NASA目前正在研发木卫二快船（Europa Clipper），这项任务将深入探索木星这颗结冰的卫星，为我们揭示更多这个迷人世界的相关信息。 想了解更多有关NASA太阳系探索任务与科学发现，请访问：https://solarsystem.nasa.gov/ 五. 小行星、彗星还有矮行星，太厉害了！ p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 对于太空中的小型物质来说，过去的十年意义非凡。在2010年，NASA的曙光号（Dawn）探测器首次抵达主小行星带（main asteroid belt），它的小行星探测任务也就此开始。在之后的8年中，曙光号探索了小行星带中两个最大的星体，一个是巨型小行星灶神星（Vesta），另一个是矮行星谷神星（Ceres）。 在抵达67P/丘留莫夫－格拉西缅科彗星（67P / Churyumov-Gerasimenko）彗星的途中，ESA的罗塞塔号（Rosetta）任务（NASA对此作出了重要贡献）在2010年飞掠过21号小行星卢蒂西亚（Luticia）。在到达目的地两年多之后，罗塞塔号探测器戏剧性地坠毁在67P/丘留莫夫－格拉西缅科彗星上，结束了它光荣的使命。在这两年的的时间里，罗塞塔号测量了目标彗星的各种性质，拍摄了壮观而惊人的彗星照片，还成功向彗星表面着陆了一个探测器菲莱号（Philae），同时也是第一个成功软着陆于彗核（彗星的固态表面）的着陆器。 2013年，在全球科学家的热切期待下，小行星367943 Duende来了次近地飞行，在俄罗斯的车里雅宾斯克州，这颗未被预测的小行星飞入了大气层，给当地居民来了个意料之外的晨间“问候”，在大气的摩擦下燃烧成一个明亮的火球，最终崩离瓦解。 来自NASA的奥西里斯王号（全称为“太阳系起源-光谱解析-资源识别-安全保障-小行星风化层探索者”，Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer，OSIRIS-Rex）任务团队对过去的十年作出了总结，为2020年的新一轮探测做好了准备：在新的一年中，团队已经选出了探测器在小行星贝努（Bennu）上将要访问并采样的位置，最终顺利将样本带回地球。 在2022年，NASA将发射灵神星（Psyche）任务，与一种人类此前从未近距离探索的小行星——金属小行星——来一次会面。灵神星是一颗神秘的巨型金属小行星，探测器的初次造访将进一步为我们揭示行星的构成与太阳系的早期情况。 想了解更多有关NASA太阳系探索任务与科学发现，请访问：https://solarsystem.nasa.gov/ 六. 破解冥王星的秘密 p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 在经历了近十年的旅行之后，NASA的新视野号（New Horizons）探测器在2015年完成了计划的飞掠冥王星任务，成为首个拜访矮行星及其卫星的探测器。新视野号传回的图像和科学数据让冥王星这个复杂而活跃的世界成为科学家关注的焦点，上面既存在冰海又有着山脉，还有更多等待我们探索的地方。但是，新视野号的旅程还远远没有结束，飞越冥王星之后，它继续深入到了海王星轨道之外的冰封行星体带：柯伊伯带（Kuiper Belt）。2019年，新视野号飞越了雪人形状的486958 Arrokoth（原名为2014 MU69，别称“天涯海角”）。在2020年代，新视野号将继续探究遥远的柯伊伯带天体，带我们更好地了解其中冰封星体的物理性质，以及这片神秘复杂的带状区域。 想了解更多有关NASA太阳系探索任务与科学发现，请访问：https://solarsystem.nasa.gov/ 七. 旅行者号太阳系外的星际之旅 p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 1977年，两架探测器飞离地球，前往遥远的太阳系外围，探索外层星系空间中的行星。在2010年代，旅行者1号（Voyager 1）和旅行者2号（Voyager 2）的首要任务已经结束了几十年，并继续航行离开太阳系，成为了历史上第一批进入星际空间（interstellar space）的人造航天器，这里的星际空间指的是不受太阳风影响的区域。旅行者号探测器预计将继续运行到2020年代，直到燃料燃尽、动力枯竭；在此期间。它们将继续给地球返回数据，让我们进一步理解太阳系和星际空间的结构。 想了解更多有关NASA旅行者号任务，请访问：https://voyager.jpl.nasa.gov/ 八. 探寻太阳系之外的行星 p style=”text-align: center;”>图片来源：NASA/JPL-Caltech 直到几十年前，我们才第一次发现太阳系之外的行星，也就是系外行星（exoplanet）。多亏了开普勒空间望远镜（Kepler Mission），让2010年代人类已知的系外行星的数量得以猛增。设计开普勒望远镜的目的，就在于寻找在宜居区域（除太阳外其他恒星周围可能存在液态水的的区域）中运行的、与地球大小相近的行星，目前已发现了超过2600颗系外行星。其他天文台和业余天文学家的发现也为系外行星的数量增加作出了贡献，现在的总量已超过4100。 近十年来最为重要的系外行星发现之一，就是斯皮策空间望远镜（Spitzer Space Telescope）发现TRAPPIST-1系统实际上拥有7颗系外行星，而非最初认为的3颗，并且其中有3颗位于该系统恒星的宜居区域。 开普勒已经发现了成千上万的候选行星，等待人们确认是否为系外行星，而NASA最新的行星猎手，凌星外行星巡天卫星“苔丝”（Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS）则对整个天空进行了测量，因此，2020年代有望成为系外行星科学满载而归的十年。除此之外，将于2021年发射的詹姆斯•韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope，JWST）可能也不会让我们久等，令人兴奋的新发现指日可待。 想了解更多有关NASA系外行星探索任务与科学发现，请访问：https://exoplanets.nasa.gov/ 九. 一片光明的黑洞研究…

飞掠小行星Arrokoth

飞掠小行星Arrokoth

ByGotthew

2019 November 18 Passing Asteroid Arrokoth Video Credit: NASA, JHU APL, SwRI Explanation: What would it look like to pass asteroid Arrokoth? The robotic New Horizons spacecraft zoomed past Arrokoth in January, 3.5 years after the spacecraft passed Pluto. If this object’s name doesn’t sound familiar, that may be because the distant, double-lobed, Kuiper-belt object was unofficially dubbed Ultima Thule until recently receiving its official name: 486958 Arrokoth. The featured black and white video animates images of Arrokoth taken by New Horizons at different angles as it zoomed by. The video clearly shows Arrokoth’s two lobes, and even hints that the larger lobe is significantly flattened. New Horizons found that Arrokoth is different from any known asteroid in the inner Solar System and is likely…

新视野号飞越的柯伊伯带天体被正式命名为“Arrokoth” 寓意天空

新视野号飞越的柯伊伯带天体被正式命名为“Arrokoth” 寓意天空

ByNASA中文

由新视野号航天器所传回数据生成的柯伊伯带天体2014 MU69的合成图像 来源:NASA 柯伊伯带天体2014 MU69被正式命名为“阿罗科斯”（Arrokoth），Arrokoth在波瓦坦/阿尔贡琴语中是“天空”的意思。取这个名字也是向航天器有史以来距离地球最遥远的一次飞越致敬。 美国国家航空航天局（NASA）新视野号（New Horizons）航天器对距离地球40亿英里的Arrokoth进行了破纪录的探测，这是人类迄今所探测到的最远天体。在征得波瓦坦部落长老和代表们的同意后，新视野号团队向负责命名柯伊伯带天体的国际权威组织：国际天文联合会（International Astronomical Union）和小行星中心（Minor Planet Center）提议了“Arrokoth”这个名字。2019年11月13日，在NASA华盛顿特区总部的一个仪式上正式宣布了该名称。 来自科罗拉多州博尔德市西南研究所的新视野项目首席研究员艾伦•斯特恩（Alan Stern）表示：“‘Arrokoth’这个名字反映了对天空的向往以及对地球以外其他星球和世界的好奇心”。而这种对未知宇宙进行探索和学习的渴望正是新视野号任务的核心所在，我们很荣幸能与波瓦坦部落和马里兰人民一起庆祝该天体的发现。” 新视野号于2006年1月发射；随后，它于2007年2月飞掠木星借助其引力进行辅助加速并开展科学研究。2015年7月14日，它进行了对冥王星系统的历史性首次飞越。2019年元旦，新视野号继续踏上其无与伦比的旅程，开启对Arrokoth的探索。新视野号团队给Arrokoth起了个绰号叫做“天涯海角”（Ultima Thule），它距离冥王星约10亿英里，是航天器有史以来距离地球最遥远的一次飞越。 Arrokoth是柯伊伯带已知的数千个冰冻小天体之一，柯伊伯带是太阳系除内部岩石行星和外部冰冷气体巨行星之外的“第三区域”。2014年，马克•布伊（Marc Buie）所在的美国西南研究所新视野号团队通过强大的哈勃太空望远镜发现了Arrokoth。 Buie表示：“来自Arrokoth的数据为我们提供了关于行星形成和宇宙起源的线索。我们相信，在这个由两个不同球体合并成一个整体的远古天体上可能藏有有助于我们了解地球上生命起源的答案。” 根据国际天文学联合会的命名惯例，发现天体的团队将获得为该天体选择一个永久名称的特权。新视野号团队利用这一惯例将生活在该天体被发现地区的土著民族的文化结合起来；在本次情况中，哈勃太空望远镜（控制中心位于太空望远镜科学研究所）和新视野任务（任务操作中心位于美国约翰•霍普金斯大学应用物理实验室）都在马里兰州进行，该州的切萨皮克湾地区是波瓦坦人的家园，因此Arrokoth这个名字与该地区的本土文化息息相关。 NASA行星科学部主任洛里•格雷兹（Lori Glaze）表示：“我们欣然接受波瓦坦人的礼物。取名为Arrokoth预示着切萨皮克地区土著阿尔冈琴人的力量和耐力。他们的遗产将继续成为指路明灯，为所有探寻宇宙起源意义以及人类与宇宙之间联系的人照亮前进的方向。” 位于弗吉尼亚州国王威廉郡的帕芒基保留地（Pamunkey Reservation）是美国最古老的印第安人保留地，于17世纪与英国签订条约形成，最终于2015年7月得到联邦政府的承认。帕芒基部落及其村庄在最初的波瓦坦联盟中占有重要地位；如今，帕芒基部落成员与弗吉尼亚州的其他波瓦坦部落合作，他们的后裔之中也属于新泽西州波瓦坦-雷纳普部落（Powhatan-Renape Nation）的成员。许多直系后裔仍然生活在帕芒基保留地，而其他人则搬到了北弗吉尼亚、马里兰、华盛顿哥伦比亚特区，纽约和新泽西。 位于马里兰州劳雷尔的约翰•霍普金斯大学应用物理实验室设计、建造和运作“新视野号”航天器，并为NASA科学任务理事会管理新视野号任务。位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心（MSFC）行星任务计划办公室为NASA管理该任务。位于圣安东尼奥的西南研究所通过首席研究员Alan Stern指挥新视野号任务，并领导科学团队、有效载荷运作和飞掠科学计划。新视野号是由NASA马歇尔太空飞行中心管理的新前沿计划的一部分。 新视野号的探索之路 欲了解有关新视野号任务的更多详细信息，请访问以下链接： https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/main/index.html 来源： https://www.nasa.gov/feature/far-far-away-in-the-sky-new-horizons-kuiper-belt-flyby-object-officially-named-arrokoth

冥王星的夜面

冥王星的夜面

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2019 October 20 Pluto at Night Image Credit: NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Institute Explanation: The night side of Pluto spans this shadowy scene, a stunning spacebased view with the Sun 4.9 billion kilometers (almost 4.5 light-hours) behind the dim and distant world. It was captured by far flung New Horizons in July of 2015. The spacecraft was at a range of some 21,000 kilometers from Pluto, about 19 minutes after its closest approach. A denizen of the Kuiper Belt in dramatic silhouette, the image also reveals Pluto’s tenuous, surprisingly complex layers of hazy atmosphere. The crescent twilight landscape near the top of the frame includes southern areas of nitrogen ice plains now formally known as Sputnik Planitia and rugged mountains of water-ice in…

冥王星的真彩色影像

冥王星的真彩色影像

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2019 September 10 Pluto in True Color Image Credit: NASA, JHU APL, SwRI, Alex Parker Explanation: What color is Pluto, really? It took some effort to figure out. Even given all of the images sent back to Earth when the robotic New Horizons spacecraft sped past Pluto in 2015, processing these multi-spectral frames to approximate what the human eye would see was challenging. The result featured here, released three years after the raw data was acquired by New Horizons, is the highest resolution true color image of Pluto ever taken. Visible in the image is the light-colored, heart-shaped, Tombaugh Regio, with the unexpectedly smooth Sputnik Planitia, made of frozen nitrogen, filling its western lobe. New Horizons found the dwarf-planet to have a surprisingly complex surface…

人类访问最远天体“天涯海角”的最新发现

人类访问最远天体“天涯海角”的最新发现

ByNASA中文

《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。 [rml_read_more] 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 参考 https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-new-horizons-team-publishes-first-kuiper-belt-flyby-science-results