美国宇航局发布了最新一批冥王星及其复杂卫星系统的图像，以惊人的细节揭示了这颗矮行星的心脏。在“新视野号”探测器距离数百万英里之外时，这个白色的心形是冥王星最突出的特征，因此天文学家以冥王星的发现者克莱德·汤博的名字来命名它。更重要的是，这个区域具有令人难以置信的复杂地质。“柯伊伯带存在山脉，”新视野号首席研究员艾伦·斯特恩在今天美国东部时间下午3点的新闻发布会上说。天文学家预计这些山脉高达11,000英尺（3,300米）。这些高耸的特征很可能由水冰组成——这种物质已知存在于冥王星内部，但尚未在表面被确凿地检测到。然而，团队认为，水是形成这些山脉的唯一方式。斯特恩说，他于五月向《天体物理学杂志》提交了一篇预测此类特征的论文，该论文已于今天早些时候被接受。该杂志的编辑是在新闻发布会上才了解到这些冰山的。由于氮存在于地表，某种冰火山活动必须存在，尽管尚未被检测到。“新视野号”的图像将被仔细剖析，以寻找此类活动的迹象。今天发布的首次高分辨率飞越图像显示了非正式命名的汤博区域南边缘的一个区域。“地质上最引人注目的是，我们尚未在这张图像中发现任何单个撞击特征，”新视野号科学团队成员约翰·斯宾塞说。“凭肉眼判断，我们认为它的年龄必须小于1亿年，这只是太阳系年龄的一小部分——它可能现在正在活跃。”而这只是许多即将到来的高分辨率图像中的一张。
“新视野号”上的远程侦察成像仪（LORRI）拍摄的这张图像揭示了冥王星最大卫星卡戎的显著新细节。
“魔多”暗示卡戎的活动
卡戎的暗斑，任务科学家现在将其命名为“魔多”，在冥王星最大卫星的最新图像中仍然引人入胜。卡戎可能被冥王星抢了风头，但今天宣布的另一个惊人发现是，这颗矮行星的卫星也处于活跃状态。最近的图像似乎表明卡戎古老且布满陨石坑。洛厄尔天文台新视野号表面成分团队负责人威尔·格伦迪表示，卡戎的一些图像使该特征看起来像一个撞击盆地，这在极点处完美发现可能一开始会令人惊讶。但如果撞击足够大，卫星可能会旋转到将其置于极点。“我原以为卡戎可能是一片古老的、布满陨石坑的地形，”新视野号科学家凯茜·奥尔金说。“今天我们看到新图像时，卡戎让我们大吃一惊。”“我们认为深色可能是一层薄薄的覆盖物，”她说。这颗卫星还有一个巨大的峡谷，类似于天王星卫星以及土星卫星土卫一上的特征。天文学家仍在努力解开它如何形成的谜团，但他们正在考虑的一种理论是，一次巨大的撞击暂时融化了卡戎的内部。当卫星融化并重新冻结时，膨胀和收缩可能导致裂缝。最后，美国宇航局现在有了冥王星四颗小卫星的早期图像，它们仍然看起来像像素化的橄榄球。任务科学家哈尔·韦弗指出，九头蛇星比预期的大得惊人。“这只能说明九头蛇星的表面主要由水冰组成，”他说。
我们一直在等待的#冥王星飞掠的景象。太棒了@NASANewHorizons！https://#/XvJRvq42idpic.twitter.com/Wi9eNcWW04
— NASA Goddard (@NASAGoddard) 2015年7月15日
解释另一颗红色星球
在今天发布的图像之前，冥王星在“新视野号”的图像中无疑看起来像火星，但高分辨率图像显示，地球的近邻与“另一颗红色星球”之间的相似之处到此为止。冥王星的表面完全由冰组成。实验室模拟结合望远镜观测表明，其表面大约90%是氮，混合了约10%的甲烷。这意味着你在冥王星上看到的一切——所有陨石坑、峡谷、冰盖、（可能存在的）风蚀沙丘、山脉、构造以及其他一切——都发生在一个复杂而薄的冰层上，覆盖着一个水冰核心。“你的大脑倾向于把明亮的东西认为是冰，把黑暗的东西认为是尘土，但我不知道这是否正确，”格伦迪说。相反，颜色变化很可能都是不同年龄和成分的冰。格伦迪认为，矮行星的冰幔很可能恰如其分地暴露在心形区域。但这些核心成分如何混合和反应以形成冥王星复杂的地理特征仍不清楚。“冥王星有如此多的多样性。我们看到了如此多不同的特征，”新视野号任务运行经理爱丽丝·鲍曼说。“没有什么能比得上它。”格伦迪说，他的团队一直在寻找可能作为某种基岩的冰——一种更持久的冰。但今天早上，任务科学家们仍然表示他们未能识别出任何非挥发性冰，即那些在太阳辐射下不会升华或变成气体的冰。另一种可能塑造表面的力量可能会完全颠覆人类对太阳系外围的看法。“内部海洋中有很多热量，”格伦迪补充道，推测它也可能产生构造力。
冥王星赤道附近区域的新特写图像揭示了一个巨大惊喜：一系列年轻的山脉。
为何呈红色
那么是什么让表面呈红色呢？最可能是复杂的有机分子——可能是卡尔·萨根所称的“索林”（tholins）之类。“当你在太阳系外围看到红色的东西时，通常这表明该天体被复杂的有机分子覆盖，”北亚利桑那大学天文学家斯蒂芬·特格勒说。他在北亚利桑那大学运行天体物理冰实验室，在那里他与格伦迪和其他天文学家合作模拟冥王星的表面，以便“新视野号”知道它正在观察什么。阳光穿过太空，击中冥王星表面，蓝光被吸收，留下红光供我们眼睛看到。“能够高效吸收蓝光的物质之一是复杂的有机分子，”他说。“产生它们的一个简单方法是取像甲烷之类的物质，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。”“红色的物质在化学上非常非常有趣，无论那是什么，”他补充道。更重要的是，天文学家已经使用地面望远镜对冥王星等柯伊伯带天体（KBOs）的颜色进行了分类。所有最红的天体中，有一些是“半人马小行星”（centaurs）——在木星和海王星之间运行的冰状小行星。特格勒也是KBOs和半人马小行星颜色的领先专家。冥王星长期以来一直被认为是带红色调的，但这位天文学家说，与其他KBOs相比，它并没有那么红。“在我们的柯伊伯带天体调查中，冥王星不是我们会称之为红色的天体，”他说。“有些半人马小行星我们认为比冥王星红得多。”“如果我们去观测冥王星时它被认为是真的很红，那么当我们去观测其他一些天体时，这意味着什么呢？”他补充道。
