新视野，新世界

在巴塔哥尼亚荒凉的海岸线上，天文学家艾伦·斯特恩躲在一辆半挂车后面，以屏蔽望远镜免受风的侵扰。时值七月十七日午夜刚过，南半球冬季的最高峰，时速四十英里的阵风呼啸着掠过这片土地。

斯特恩是美国宇航局（NASA）冥王星探测任务“新视野”号的负责人，他是56名科学家中的一员，这些科学家在一英里长的阿根廷大西洋海岸线上部署了二十多架小型望远镜。一些人躲在用当地五金店搜刮来的物资建造的十五英尺高的钢架篷布后面，以躲避摇晃望远镜的大风。少数人则在海滩上的天然壁龛中寻求庇护。

“观测条件普遍很糟糕，”斯特恩说。但头顶上的天空却清澈如洗。

他们的天体目标：一个四万亿英里之外、几年前才刚刚发现的世界，其大约14英里宽的阴影。当这个古老的天体从背景恒星前经过时，恒星的光线会变暗——就像一次迷你日食——让天文学家们得以推断出这个神秘世界的大小、形状和反照率。这些数据可以告知“新视野”号团队，在明年实际访问时如何定位航天器并校准其相机。最关键的是，光线变暗可能揭示附近存在可能威胁航天器的碎片。

但是捕捉到变暗的恒星并不容易。这个阴影以每小时六万英里的速度掠过巴塔哥尼亚，团队已经两次尝试观测这个被称为“掩星”的阴影，但都失败了。“这是我们的最后机会了，”斯特恩说。

他们的痛苦得到了回报。24架望远镜中有5架观测到了恒星的闪烁，当时一个小小的世界从前面经过，揭示了否则不可能提前知道的细节。

现在，在八大行星之外远达十亿英里、比我们探索过的最遥远天体——冥王星——还要远的地方，这个小小的行星王子正准备进行近距离考察。这个微小、微红的世界，被命名为2014 MU69，跨度仅十二英里左右，像一个马铃薯红色的土豆，大小与曼哈顿相当。2018年12月31日，一支天文学家组成的军队将在这几个小时内将目光投向这里，因为美国宇航局的“新视野”号航天器将以每秒约8英里的速度飞过。

“它在零下400度的深度冷冻中度过了所有这些时间，所以它是我们太阳系诞生以来一个完美保存下来的遗迹，”斯特恩谈到这个40亿年前的天体时说。“没有人去过这样的目标。”

去年夏天，一支天文学家团队曾三次尝试捕捉这个遥远世界微小的阴影，它以每小时六万英里的速度掠过我们的星球，就像一次微小的日食。6月3日，他们在非洲和南美洲的地点部署了一系列望远镜，但从未看到这个14至25英里宽的阴影。7月10日，科学家们乘坐美国宇航局的SOFIA波音747飞机，这架飞机配备了哈勃大小的望远镜，追逐着南太平洋上空的阴影。他们距离预测的时间和地点仅差1英里和1秒，但还是错过了。然而，这些尝试，加上空间望远镜的观测，让他们得以完善他们的预测。在他们的第三次也是最后一次机会中，团队在阿根廷捕捉到了MU69。他们的结果现在正帮助规划“新视野”号的航线。

认识邻居

一个世纪前，我们的太阳系似乎被分成两组整齐的行星：内行星——水星、金星、地球、火星——以及巨大的、气态的外行星。然后，克莱德·汤博于1930年发现了冥王星。它很小，似乎孤零零地位于太阳系崎岖的边缘。

科学家们对这种异常天体持怀疑态度，并很快有人预测它是一个新的第三行星领域的一部分。但汤博搜索多年，却从未找到另一个冥王星。

半个世纪后，当科学家们发现冥王星的大卫星卡戎时，获得了确凿的证据。他们很快意识到，这对行星是在外太阳系碰撞形成的。除非冥王星是第三个群体的一部分，否则这种情况发生的几率很小。

1991年，斯特恩进行了计算。如果只存在两个冥王星式的世界，它们发生碰撞的几率不到一百万分之一。当考虑到该区域其他观察到的巧合时，这个几率会变得更大。用斯特恩当时在《天文学》杂志上写的话来说，这就像将手伸进10万吨沙滩沙子中，却只抓到唯一一颗紫色的沙粒。只有当数百甚至数千个矮行星曾经漫游外太阳系时，冥王星和卡戎的存在才有意义。

到1992年，天文学家们已经拥有了证明他们猜测正确的工具。夏威夷的一台配备了先进数字相机的望远镜发现了一个100英里宽的世界，他们称之为1992 QB1，或者称其为“Smiley”。自那以后，科学家们在这个区域发现了1000多个天体，该区域现在被称为柯伊伯带，是一个位于海王星之外的盘状冰质天体领域。它最著名的成员是冥王星，但另一个成员即将成为焦点。

寒冷孤寂

天文学家们猜测2014 MU69——或者简称MU69（发音为“mew”）——是一个“寒冷古典柯伊伯带天体”。这群天体一直保持着扁平、圆形的轨道，就在它们形成的地方，不受太阳附近活动的影响。

就连小行星，它们也是极好的时间胶囊，但它们受到木星引力的扰动，并受到太阳辐射的轰击，改变了它们的表面。这种情况在寒冷的古典柯伊伯带中不会发生。附近没有任何主要行星，而我们太阳微弱的光线——在那里的距离下像一颗暗淡的恒星一样闪耀——几乎没有改变这些遥远世界表面的样子。

它们确实是太阳星云的原始遗迹，太阳星云是一个孕育了太阳和行星的气体和尘埃云。MU69可能在恐龙、树木，甚至地球形成之前就已经存在了。

“我们将飞过我们可能够到的太阳系中最古老的东西，”行星科学研究所的天文学家苏珊·贝内奇说。“这很令人兴奋，因为[它将提供]我们无法通过其他方式获得的信息。”

看到红色

天文学家们认为MU69属于这个寒冷古典族群，是因为它在太阳系中的位置，以及它偏红的色调与哈勃太空望远镜的数千个类似天体的目录相匹配。这个世界的颜色比冥王星还要红，冥王星的外观已经让天文学家们大吃一惊，以至于一些人称它为“另一个红色星球”。

那种红色的表面来自于卡尔·萨根称之为“托林”的碳基物质，它们会吸收蓝光。“在外太阳系看到红色的东西，通常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斯蒂芬·泰格勒说。他的天体物理冰实验室模拟了冥王星的冰冷表面，以帮助天文学家理解他们所看到的。

约翰霍普金斯大学的行星科学家莎拉·霍斯特（Sarah Hörst）模拟了冥王星的大气层。她说，抓一把冥王星的托林，你可能会发现它们是一种粘性的粉末。霍斯特发现它们还带有高度静电荷——当用手指触碰时，它们会粘在小瓶内壁上。

如果MU69的表面确实没有遭受太多撞击，那么太阳的辐射将是塑造和着色其表面的主要力量。这些条件非常有利于生成托林。霍斯特说，这种轰击有可能使MU69覆盖着一层全球性的这种物质。“但我不知道，”她补充说。“我们将要找出答案，这正是如此令人兴奋的地方。”

世界构建

近距离观察MU69也有助于天文学家回答另一个基本问题：行星是如何形成的？天文学家们知道最初的太阳系充满了微小的岩石，它们不知何故成长为行星、小行星以及其他一切。

“在理论上，从天然从太阳星云中形成的鹅卵石大小的碎片，成长到几十甚至数百英里大小的天体，一直都很困难，”西南研究所的“新视野”号科学家约翰·斯宾塞说。在计算机模型中，这些天体在碰撞时往往会互相摧毁。

天文学家们开始怀疑，早期的太阳系中，鹅卵石与气体混合，然后聚集在一起，从鹅卵石逐渐成长为MU69大小的天体。但要验证这一点，他们需要更近距离地研究那些遥远而微小的天体，而这从地球上几乎是不可能的，正如“新视野”号团队在试图了解其目标大小和形状时所展示的那样。

“我们非常渴望近距离看看这些东西长什么样，”斯宾塞说。

最远的飞掠

当然，这说起来容易做起来难。就连最初找到MU69也付出了巨大的努力。西南研究所的马克·布伊（Marc Buie）花了将近十年时间寻找“新视野”号在冥王星之后的第二个目的地，这项工作在他离开冥王星两年之前就开始了，当时航天器于2006年发射。NASA制造的探测器轻巧而快速。它覆盖了地球到太阳距离的30倍——30个天文单位——仅用了大约九年时间就到达了冥王星。这意味着燃料也很少，所以布伊知道，在冥王星之后任何的绕道都必须非常接近航天器已经行驶的路径。

为了增加难度，搜索区域恰好与星光璀璨的银河系重叠，这是一个夜空中布满微小光点的区域。终于，在飞掠冥王星的前一年，布伊的团队发现了宝藏。MU69的出现为验证其位置并将其瞄准“新视野”号的方向争取了足够的时间。

“能够去发现一个漂浮在43个天文单位外的太空中的岩石块，并且知道在几年内你将飞掠它——这就是我投身太空探索的原因，”布伊说。

一旦他找到了MU69，布伊和其他人就负责计算它的轨道，并预测去年夏天掩星时它的阴影会落在地球上的哪个位置，从而导致了巴塔哥尼亚海滩上那些狂风大作的望远镜。幸运的是，天文学家们没有发现世界附近存在潜在的危险。

“这一切都是DIY太空飞行，”斯特恩说。“没有人计划再次做这样的事情。我敢肯定，总有一天，会有人飞得更远，但这可能会保持几十年，甚至一个世纪的记录——谁知道呢？”

[本文最初以“下一个视野”为题刊登]