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根据最新的掩星观测数据,新视野号的下一个目标2014 MU69,可能由一对小天体紧靠在一起构成。图片来源: NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

根据最新的掩星观测数据,新视野号的下一个目标2014 MU69,可能由一对小天体紧靠在一起构成。图片来源: NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

经过了一系列惊心动魄的联手观测,天文学家对新视野号探测器即将飞掠的下一个目标——柯伊伯带小天体2014 MU69,有了全新的认识。这一结果却令他们大吃一惊!

在成功飞掠冥王星后,NASA的新视野号探测器将在2019年1月1日,近距离飞掠下一个目标—— 一颗比冥王星更偏远的柯伊伯带小行星2014 MU69。这将是有空间探测历史上最遥远的一次飞掠,比冥王星还远出16亿千米。

这个小天体在2014年被哈勃空间望远镜发现,由于距离太远,外加个头太小,就连哈勃也看不清任何细节。天文学家只能根据观测到的亮度,大致推测这颗小天体的宽度应该在20到40千米之间。对于新视野号的科学家来说,如此粗糙的认识显然是不够的。他们迫切地想要知道这颗小天体更多的细节,以便详尽地规划即将到来的飞掠任务。

2014 MU69是新视野号探测器的下一个近距离飞掠的目标。图片来源:NASA

2014 MU69是新视野号探测器的下一个近距离飞掠的目标。图片来源:NASA

拦截阴影

对于这么遥远的一个小天体来说,想要在地球上想要对它有更多的了解,除了建造更大的望远镜以外,唯一的办法就是测量它投在地球上的“影子”。

当它移动到地球和某颗恒星之间,以那颗恒星为光源的话,它的影子就会投射在地球表面。在影子里,恒星会被挡住而消失不见;在影子外,恒星没被挡住,仍然能够看到。

如果地球上密密麻麻布满望远镜,全都盯着那颗恒星持续监测,理论上根据这些望远镜的观测数据,就能描画出这个小天体的二次元影像。当然,这也只能是“理论上”,因为地球上不可能布满望远镜。

小行星掩星的示意图,当小行星将远处一颗恒星的星光遮住,它的影子便能透露许多有关它自身性质的信息。图片来源:IOTA

小行星掩星的示意图,当小行星将远处一颗恒星的星光遮住,它的影子便能透露许多有关它自身性质的信息。图片来源:IOTA

新视野号团队的科学家是幸运的,因为在6月3日、7月10日和7月17日,2014 MU69分别遮挡了3颗不同的恒星。这一系列罕见的掩星现象,给了他们难得的机会,去提前预览即将飞掠的下一站目的地。

当然,他们不可能在地球表面布满望远镜。他们采取的办法是,在2014 MU69的“影子”可能经过的地方摆上一系列望远镜,排成一道“栅栏”来拦截影子。

漏过去了?!

6月3日,2014 MU69的第一次掩星,“影子”所经的陆地只有南非和南美。新视野号的科学家兵分两路,在两个地点各摆了一道“栅栏”,每隔10到25千米就设置了一台望远镜。

按照他们的设想,这么多望远镜里至少有一台能够拦截成功。毕竟,根据哈勃望远镜的观测,这个小天体的宽度可达20到40千米,远远超过了“栅栏”缝隙的宽度。

新视野号团队的一队科学家正在进行掩星观测。图片来源:新视野号团队

新视野号团队的一队科学家正在进行掩星观测。图片来源:新视野号团队

然而,第一次联合观测的结果出人意料:尽管所有望远镜都成功进行了掩星观测,对着那颗应该会被遮掩的恒星拍摄了超过10万张照片,但没有一台拦截到2014 MU69的“影子”。

就连新视野号首席科学家阿兰‧斯特恩都表示,这个结果很有意思……

当然,2014 MU69不可能不翼而飞。更合理的解释是,它没有人们原先认为的那么宽,很可能从望远镜“栅栏”的缝隙中漏过去了。

可见,虽然没有得到预计的观测结果,但照样可以大幅度增进我们对于2014 MU69的了解。更何况,幸运的是,新视野号团队还有两次机会可以重新来过。

终有所获

7月10日,2014 MU69的第二次掩星,“影子”所经之处几乎都在茫茫太平洋上。NASA派出了波音747改装的SOFIA红外天文台,在万米高空进行了观测。不过,这么高级的望远镜,连NASA都只有一架,显然是无法排成“栅栏”的。

于是,7月17日的第3次掩星,成了新视野号团队科学家的重中之重。60多位天文学家全部集中到了南美洲的阿根廷,在“影子”可能经过的巴塔哥尼亚的偏远地区再次一字排开,顶着强风和严寒坚守阵地。当然,这一次望远镜的排列,可要比6月3日的第一次观测紧凑得多了。

功夫不负有心人,至少有5组人马成功拦截到了“影子”,抓住了这最后一次的观测机会。在他们拍摄的照片中,可以清晰地看到那颗恒星因为2014 MU69的遮挡而发生的“眨眼”现象。

7月17日,新视野号团队的科学家观测到了2014 MU69掩星现象,画面中心的恒星因为被遮挡而快速地“眨了一下眼睛”。图片来源:新视野号团队

7月17日,新视野号团队的科学家观测到了2014 MU69掩星现象,画面中心的恒星因为被遮挡而快速地“眨了一下眼睛”。图片来源:新视野号团队

结合最新的观测数据,研究团队表示,2014 MU69可能并不是一个单一的球状天体。他们推测,它更有可能是一个特别扁的椭球体,形如一个泄了气的橄榄球;也可能它由一对更小的天体构成,彼此靠得极近,相互绕转,甚至粘连在一起;又或者,它确实是单一的天体,只不过有很大一块不翼而飞了。

这些观测数据还能测定2014 MU69的大小,从而大致确定它可能的物质构成。目前看来,它最长不会超过30千米。如果它确实由两个小天体构成的话,那每个天体的直径只有大约15到20千米。

2014 MU69也可能是一个特别扁的椭球形,就好像一只泄了气的橄榄球。图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

2014 MU69也可能是一个特别扁的椭球形,就好像一只泄了气的橄榄球。图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI/Alex Parker

参与观测的科学家表示,这些结果既令人兴奋,又让人困惑,已经给他们提供了关键信息,能够对新视野号探测器的近距离飞掠作更细致的规划。他们对17个月后的飞掠充满了期待,不论2014 MU69是什么形状,真相都将在那时揭晓。

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One Response to “新视野号团队:拦截阴影,只为17个月后那次擦肩而过”

  1. 匿名说道:

    没看懂。是从遮挡的剪影比反射的光影更能看清大小和形状吗?

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