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攔截你的“影子”,只為17個月後的一次擦肩而過

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經過了一系列驚心動魄的聯手觀測, 天文學家對新視野號探測器即將飛掠的下一個目標——柯伊伯帶小天體2014 MU69,

有了全新的認識。 這一結果卻令他們大吃一驚!

在成功飛掠冥王星後, NASA的新視野號探測器將在2019年1月1日, 近距離飛掠下一個目標—— 一顆比冥王星更偏遠的柯伊伯帶小行星2014 MU69。 這將是有空間探測歷史上最遙遠的一次飛掠, 比冥王星還遠出16億千米。

這個小天體在2014年被哈勃空間望遠鏡發現, 由於距離太遠, 外加個頭太小, 就連哈勃也看不清任何細節。 天文學家只能根據觀測到的亮度, 大致推測這顆小天體的寬度應該在20到40千米之間。 對於新視野號的科學家來說, 如此粗糙的認識顯然是不夠的。 他們迫切地想要知道這顆小天體更多的細節, 以便詳盡地規劃即將到來的飛掠任務。

攔截陰影

對於這麼遙遠的一個小天體來說, 想要在地球上想要對它有更多的瞭解, 除了建造更大的望遠鏡以外, 唯一的辦法就是測量它投在地球上的“影子”。

當它移動到地球和某顆恒星之間, 以那顆恒星為光源的話, 它的影子就會投射在地球表面。 在影子裡, 恒星會被擋住而消失不見;在影子外,

恒星沒被擋住, 仍然能夠看到。

如果地球上密密麻麻佈滿望遠鏡, 全都盯著那顆恒星持續監測, 理論上根據這些望遠鏡的觀測資料, 就能描畫出這個小天體的二次元影像。 當然, 這也只能是“理論上”, 因為地球上不可能佈滿望遠鏡。

新視野號團隊的科學家是幸運的, 因為在6月3日、7月10日和7月17日, 2014 MU69分別遮擋了3顆不同的恒星。 這一系列罕見的掩星現象, 給了他們難得的機會, 去提前預覽即將飛掠的下一站目的地。

當然, 他們不可能在地球表面佈滿望遠鏡。 他們採取的辦法是, 在2014 MU69的“影子”可能經過的地方擺上一系列望遠鏡, 排成一道“柵欄”來攔截影子。

漏過去了?!

6月3日, 2014 MU69的第一次掩星, “影子”所經的陸地只有南非和南美。 新視野號的科學家兵分兩路, 在兩個地點各擺了一道“柵欄”, 每隔10到25千米就設置了一台望遠鏡。

按照他們的設想, 這麼多望遠鏡裡至少有一台能夠攔截成功。 畢竟, 根據哈勃望遠鏡的觀測, 這個小天體的寬度可達20到40千米, 遠遠超過了“柵欄”縫隙的寬度。

然而, 第一次聯合觀測的結果出人意料:儘管所有望遠鏡都成功進行了掩星觀測, 對著那顆應該會被遮掩的恒星拍攝了超過10萬張照片, 但沒有一台攔截到2014 MU69的“影子”。

就連新視野號首席科學家阿蘭‧斯特恩都表示, 這個結果很有意思……

當然, 2014 MU69不可能不翼而飛。更合理的解釋是,它沒有人們原先認為的那麼寬,很可能從望遠鏡“柵欄”的縫隙中漏過去了。

可見,雖然沒有得到預計的觀測結果,但照樣可以大幅度增進我們對於2014 MU69的瞭解。更何況,幸運的是,新視野號團隊還有兩次機會可以重新來過。

終有所獲

7月10日,2014 MU69的第二次掩星,“影子”所經之處幾乎都在茫茫太平洋上。NASA派出了波音747改裝的SOFIA紅外天文臺,在萬米高空進行了觀測。不過,這麼高級的望遠鏡,連NASA都只有一架,顯然是無法排成“柵欄”的。

於是,7月17日的第3次掩星,成了新視野號團隊科學家的重中之重。60多位元天文學家全部集中到了南美洲的阿根廷,在“影子”可能經過的巴塔哥尼亞的偏遠地區再次一字排開,頂著強風和嚴寒堅守陣地。當然,這一次望遠鏡的排列,可要比6月3日的第一次觀測緊湊得多了。

功夫不負有心人,至少有5組人馬成功攔截到了“影子”,抓住了這最後一次的觀測機會。在他們拍攝的照片中,可以清晰地看到那顆恒星因為2014 MU69的遮擋而發生的“眨眼”現象。

7月17日,新視野號團隊的科學家觀測到了2014 MU69掩星現象,畫面中心的恒星因為被遮擋而快速地“眨了一下眼睛”。

結合最新的觀測資料,研究團隊表示,2014 MU69可能並不是一個單一的球狀天體。他們推測,它更有可能是一個特別扁的橢球體,形如一個泄了氣的橄欖球;也可能它由一對更小的天體構成,彼此靠得極近,相互繞轉,甚至粘連在一起;又或者,它確實是單一的天體,只不過有很大一塊不翼而飛了。

這些觀測資料還能測定2014 MU69的大小,從而大致確定它可能的物質構成。目前看來,它最長不會超過30千米。如果它確實由兩個小天體構成的話,那每個天體的直徑只有大約15到20千米。

參與觀測的科學家表示,這些結果既令人興奮,又讓人困惑,已經給他們提供了關鍵資訊,能夠對新視野號探測器的近距離飛掠作更細緻的規劃。他們對17個月後的飛掠充滿了期待,不論2014 MU69是什麼形狀,真相都將在那時揭曉。

2014 MU69不可能不翼而飛。更合理的解釋是,它沒有人們原先認為的那麼寬,很可能從望遠鏡“柵欄”的縫隙中漏過去了。

可見,雖然沒有得到預計的觀測結果,但照樣可以大幅度增進我們對於2014 MU69的瞭解。更何況,幸運的是,新視野號團隊還有兩次機會可以重新來過。

終有所獲

7月10日,2014 MU69的第二次掩星,“影子”所經之處幾乎都在茫茫太平洋上。NASA派出了波音747改裝的SOFIA紅外天文臺,在萬米高空進行了觀測。不過,這麼高級的望遠鏡,連NASA都只有一架,顯然是無法排成“柵欄”的。

於是,7月17日的第3次掩星,成了新視野號團隊科學家的重中之重。60多位元天文學家全部集中到了南美洲的阿根廷,在“影子”可能經過的巴塔哥尼亞的偏遠地區再次一字排開,頂著強風和嚴寒堅守陣地。當然,這一次望遠鏡的排列,可要比6月3日的第一次觀測緊湊得多了。

功夫不負有心人,至少有5組人馬成功攔截到了“影子”,抓住了這最後一次的觀測機會。在他們拍攝的照片中,可以清晰地看到那顆恒星因為2014 MU69的遮擋而發生的“眨眼”現象。

7月17日,新視野號團隊的科學家觀測到了2014 MU69掩星現象,畫面中心的恒星因為被遮擋而快速地“眨了一下眼睛”。

結合最新的觀測資料,研究團隊表示,2014 MU69可能並不是一個單一的球狀天體。他們推測,它更有可能是一個特別扁的橢球體,形如一個泄了氣的橄欖球;也可能它由一對更小的天體構成,彼此靠得極近,相互繞轉,甚至粘連在一起;又或者,它確實是單一的天體,只不過有很大一塊不翼而飛了。

這些觀測資料還能測定2014 MU69的大小,從而大致確定它可能的物質構成。目前看來,它最長不會超過30千米。如果它確實由兩個小天體構成的話,那每個天體的直徑只有大約15到20千米。

參與觀測的科學家表示,這些結果既令人興奮,又讓人困惑,已經給他們提供了關鍵資訊,能夠對新視野號探測器的近距離飛掠作更細緻的規劃。他們對17個月後的飛掠充滿了期待,不論2014 MU69是什麼形狀,真相都將在那時揭曉。

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