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最新传回的冥王星照片,令科学家倍感震惊和困惑

作者:lei    素材来源:本站原创    点击数:    更新时间:2015/9/14

 

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这是一幅用“新视野”号拍摄的高分辨率照片制作而成的合成景观。假如你站在冥王星赤道上方1800千米处的飞船内,并向冥王星的东北方眺望,看到的可能就是这番景象。那里布满了黑暗的陨坑,以及明亮光滑的大片冰原。图中这片地貌整体宽约1800千米。照片摄于2015年7月14日,拍摄距离约为80000千米。NASA / JHUAPL / SwRI


“冥王星向我们展现了一种极为复杂多样的地貌特点,人们之前从未在太阳系内见到过这种情况。”“新视野”号主研究员Alan Stern说。“假如在见到冥王星之前,有艺术家画出了它实际的面貌,那我甚至可能会认为他的想像力过于丰富了。但是冥王星的实际面貌就是那样。”


这是冥王星高分辨率照片的拼贴图。这些照片是2015年9月5日至7日间,由“新视野”号探测器发回的。照片的主体是所谓的“史波尼克”冰原。而其周边环绕着极为多样的地形特征。最小可见特征是0.8千米,整幅图片所涵盖的地区宽度约为1600千米。照片摄于2015年7月14日,拍摄时距离约为80000千米。NASA / JHUAPL / SwRI


“新视野”号已经开始为期一年的密集数据下载进程。过去几天下载的照片拥有更高的分辨率,每个像素对应的实际宽度可以小至400米。它们展现了了许多新的特征,如沙丘、从山区流向平原的氮冰,甚至是被流动的物质切割而成的网状山谷。我们还可以在那里看到许多杂乱的山脉,让人联想到木卫二的表面。


这张涵盖了470千米地区的照片正中,是一片杂乱而破碎的地形。它位于右侧巨大冰原的西北方。最小可见特征约为0.8千米。照片摄于2015年7月14日,距离约为80000千米。NASA / JHUAPL / SwRI


“新视野”号地质科研小组的负责人Jeff Moore认为,“冥王星表面的复杂性和火星极为相近。这些杂乱无序的山脉,可能是漂浮在氮冰冰原上的巨大水冰冰块,这些水冰非常坚固,但它们比氮冰的密度要小。”


此图涵盖了350千米宽的区域,展现了冥王星极为多变的地表反射率和地质构造。那里既有有黑暗的古老陨击区,也有明亮的年轻地貌;既有高耸的山脉,也有神秘的状如沙丘的黑色隆起。这些特征的成因仍然是个谜。图中最小可见特征约0.8千米。照片摄于2015年7月14日,距离约为80000千米。NASA / JHUAPL /SwRI


新照片同时也展现了更多的陨击区。这些地区的地质年龄,与几乎没有陨坑的冰原相比要古老得多。它们可能是到目前为止,“新视野”号发现的最为古老的冥王星地貌。在那里,甚至还有一片黑暗的地区,存在着许多像是因风而形成的沙丘。


华盛顿大学的William B. McKinnon说,“在冥王星上见到沙丘,实在是太奇怪了,因为冥王星的大气极为稀薄,似乎不足以产生能够形成沙丘的风。要么冥王星的大气,在过去要浓厚得多,或者那里存在着我们尚未发现的运作机制。这非常令人费解。”


这些照片用两种不同的方式,展现了冥王星明亮的高海拔大气雾圈,在日出前和日落后产生的暮光,能微弱地照亮冥王星的夜面。“新视野”号探测器上的高灵敏度相机因而能够拍到夜面区域的部分细节。右图极大地提高了照片的亮度,从而把冥王星昼夜交界线夜面一侧,在暮光照射下的崎崛地貌展现了出来。照片摄于7月14日,距离冥王星约80000千米。NASA / JHUAPL /SwRI


传回的照片还揭示了冥王星大气实际上可以分为很多层,这超出了科学家原本的估计。而且它的大气还能产生暮光,能够在日落时分,微弱地照亮冥王星的夜面,从而使“新视野”号上的相机能够拍到部分景象。


冥王星大气雾圈的两个不同版本。探测器在飞掠冥王星16小时后,回望拍摄了这张照片,当时距离冥王星约770000千米,位相角166度。冥王星的北极朝上,太阳位于冥王星右上方。这些照片的分辨率大大高于早前传回的压缩版本,拥有更多的细节。左侧的版本未经过多少处理,而右侧的版本经过特殊处理,用以显示冥王星大气中存在的许多分层结构。左侧版本中,我们可以通过冥王星右上方的大气,看到细长日照面的昏暗地表细节,而雾圈内微弱的平行条纹是由山脉地貌的投射作用产生的,这种情况和地球上当太阳在山脉背后落下时形成的辐射状光芒类似。NASA / JHUAPL / SwRI


“这种暮光是冥王星给予我们额外奖赏,”西南研究所的John Spencer说。“我们因此能够研究原本以为看不到的部分地貌。”


发现还不仅限于冥王星。冥卫一、冥卫二和冥卫三的更好照片将在周五发布。这些卫星都有独特的个性,而最大的冥卫一在过去,或许遭受过巨大的创伤。


冥王星最大的卫星——冥卫一。这张照片拍摄于7月14日,当时探测器距离冥王星约470000千米。这张照片的分辨率比7月15日传回的版本要高得多。冥卫一直径约1200千米,所呈现出的地质特征十分复杂,包括了构造上的破裂现象,右下方相对光滑的平原,右侧一些下陷盆地中的神秘山峰,中部和左上方的重度陨击区等。同时冥卫一表面也有着复杂的反射特征,包括明暗交错的辐射状陨坑,以及照片顶部明显黑暗的北极区。照片中最小的可见特征约4.6千米。NASA / JHUAPL / SwRI


当前,“新视野”号探测器距离地球约50亿千米,位于冥王星后方约6900万千米。探测器状态良好,所有系统运行正常。

 

 


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