美国宇航局新视野号探测器飞掠其下一个目标的概念图。(图片来源:NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/史蒂夫·格里宾) 在冥王星的遥远之处,是人类迄今为止访问过的最遥远的天体,有一个比我们太阳系那个区域中看到的任何天体都更暗淡的微小世界。它的黑暗轨道比前第九行星还要远十亿英里。但是,天文学家标记为2014 MU69的天体,直径只有几十英里——太小以至于无法呈球形。它没有什么特别之处。成千上万类似神秘且冰冷的世界潜伏在这些天体的郊区。然而,正是它的平凡使这个小小的星球王子如此特别——2014 MU69由创世的物质构成。2019年1月1日,一群天文学家将把目光投向这个世界几个小时,美国宇航局的新视野号探测器将以每秒约8英里的速度飞掠而过。本周,在美国天文学会的行星科学部门会议在加利福尼亚州帕萨迪纳举行之际,天文学家们讨论了探测器的下一个目标如何变得越来越清晰。一个团队一直在使用哈勃空间望远镜,该望远镜在寻找新视野号的其他目标时首次探测到2014 MU69,以了解更多关于这个遥远世界的信息。行星科学研究所的天文学家苏珊·贝内奇说:“我们将在太阳系中飞掠一个可能与我们所能获得的一样古老的天体。”“这很令人兴奋,因为这是我们无法以其他方式获得的 정보。”
一个原始世界
科学家们认为2014 MU69是所谓的寒冷、经典柯伊伯带天体。柯伊伯带是海王星后方一个圆盘状的冰冷天体区域。但冥王星不属于这个经典族群。遥远的矮行星与海王星的轨道交叉,这种接近导致它在数万亿年的时间里与其他天体——大小不一——碰撞,因为巨大的气态行星在我们的外太阳系中移动,抛出太空岩石。因此,冥王星的许多古老历史在与其他世界的相遇中被抹去了。同样,彗星和小行星也是优秀的时光胶囊,它们与其他天体发生过相互作用,并被太阳辐射轰击。

美国宇航局新视野号探测器飞向其下一个潜在目标路径。(图片来源:NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/亚历克斯·帕克) 但是像2014 MU69这样的寒冷、经典天体在更远的地方运行。它们是我们的系统开始从太阳星云中凝聚时的原始遗迹,保持着原始状态。原始意味着2014 MU69可能在恐龙、树木或能看见它们出现之前就存在了,甚至在地球完全形成或太阳在其遥远表面投下微弱光线之前就存在了。“这群天体已经很久没有受到干扰了,”贝内奇说。“我们正在观察太阳系中一个非常古老的部分,我们正在了解很久以前发生的事情。”哈勃望远镜的观测帮助他们确信2014 MU69属于那个寒冷经典族群,因为它表面是红色的。哈勃望远镜对数千个其他已知的此类天体的目录表明,这个微小天体的红色调与之非常吻合。它的表面比冥王星更红,但不如火星那么红。“数据显示,在2019年新年那天,新视野号将观测行星的原始构成单元之一,”新视野号团队的研究员阿曼达·张戈里说。
成千上万颗红色小行星
冥王星和其他更红、更原始的天体上的那种红色表面颜色,来自于复杂的有机分子,卡尔·萨根称之为“tholins”。“当你在外太阳系看到红色的东西时,通常这表明该天体覆盖着复杂的有机分子,”北亚利桑那大学的天文学家史蒂芬·泰格勒在我参观天体物理冰实验室之前告诉我。该实验室模拟了冥王星表面的冰,以便天文学家更好地理解他们正在观察的对象。当阳光照射到冥王星表面时,蓝光被吸收,我们看到的颜色是红色。“能够有效吸收蓝光的东西之一就是复杂的有机分子,”泰格勒说。“产生它们的一个简单方法是,取一些像甲烷的东西,用粒子或紫外线照射它;你可以将其分解并形成更复杂的分子。”虽然在“新视野号”飞掠之前就知道冥王星带有红晕,但它并不像它的许多邻居那样真正被认为是红色的。所以,一旦我们最终看到2014 MU69,它可能有一个真正令人惊讶的外观。“这个原始族群将为我们提供理解早期太阳星云物理性质的最大杠杆,”贝内奇说。














