(艾麦乐/编译)二〇一玖年元正那天,当NASA的新视线号探测器飞掠它的下三个探测目的时,它只怕会开采自个儿就要探测的大自然数量超越NASA原先的预期:物医学家宣布,新视界号探测器的下2个目标,即被称呼201四MU6玖的冰质天体,或然至少存有一颗卫星,乃至只怕有所一堆天然卫星。

图片 1依据新型的掩星观测数据,新视线号的下3个目标201四MU69,恐怕由1对小天体紧靠在一同构成。图片来源于:
NASA/JHUAPL/Sw奥迪Q三I/亚历克斯 Parker

图片 2二零一玖年,新视线号将中远距离飞掠柯伊伯带小天体201四MU69,而目前化学家对它的打听还差了一点儿为零。但是,接下去几周内,将有一遍难得的空子,让处在地球上的大家能够提前窥探那颗天体的着力情形。图片源于:NASA

新视线号首席研商员、美利哥西南钻探院的Alan‧斯特恩说,“这一发觉令人十分欢娱。”今年夏季,斯特恩及其同事在地头和空中对201四MU69拓展了1遍掩星观测。所谓掩星,指的是宇宙从背景恒星前经过而遮挡星光的现象。观测结果暗暗提示,那颗遥远的大自然至少存有壹颗卫星。

经过了一种类惊心动魄的一路观测,天文学家对新视线号探测器就要飞掠的下三个对象——柯伊伯带小天体二零一六MU6玖,有了全新的认知。那一结出却令他们大吃一惊!

二零一9年元正那壹天,在离开地球超越6四亿海里的地点,NASA的新视野号航天器将便捷掠过一颗柯伊伯带小天体,名称为201肆MU6九。那颗从行星产生经过中设有下来的岩石古迹,将形成有史以来被探测器造访过的最遥远天体。

“这说不定是个预兆,”斯特恩在音讯揭橥会上说,“它只怕暗暗表示,这里实际上还有一批MU69的天生卫星。”

在成功飞掠冥王星后,NASA的新视线号探测器将要二零一玖年10月二三日,远距离飞掠下1个目的——
1颗比冥王星更偏远的柯伊伯带小行星二〇一四MU69。那将是有空中探测历史上最悠久的2回飞掠,比冥王星还远出1陆亿英里。

不过,等不比的科学家用不着像新视界号探测器那样,非得等到二零一九年本领壹窥那颗天体的美好的姿色。现在多少个星期之内,新视野号职责团队的化学家将抓住一遍难得的空子,在地球上提前探测MU6玖的中坚质量,为陈设新视界号探测器的尾声飞掠收罗关键信息。

图片 3新视界号探测器将于二〇一玖年雅士利飞掠201肆 MU6玖。最新的观看比赛数据展现,这颗柯伊伯带小天体不只造型离奇,而且最少存有一颗天然卫星。图片来源:NASA
/ JHU-APL / Sw翼虎I

那些小天体在201四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。天教育家只可以依赖观测到的亮度,大致预计那颗小天体的幅度应该在20到40海里之间。对于新视线号的物工学家来讲,如此粗糙的认知显著是不够的。他们火急地想要知道那颗小天体更加多的底细,以便详尽地安顿即今后到的飞掠职责。

7月二日,以及接下来的八月25日和十一月1二日,MU69将逐条掩食三颗不一样的恒星,遮挡住这么些恒星发生的星星的亮光。为了调查四月14日的本场掩星现象,超越五十6位新视界号团队成员及合营者,安顿在阿根廷和南非(South Africa)的掩食带沿线周边一字铺开。他们会用配备相机的可移动式望远镜观测将被掩食的恒星,查看那颗恒星的星星的亮光发生的扭转。这一个变化将表露有关MU6九作者的不在少数音信。

在201伍年三月飞掠冥王星之后,新视界号探测器接轨深刻柯伊伯带。那是太阳系里放在海王星轨道以外、由冰质天体构成的一圈环带。钻探团体连忙就获得了任务延期的批准,而MU6玖则被选为了下1个探测目的。

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MU69是新视界号探测器的下2个远距离飞掠的目的。图片源于:NASA

“大家的主要性目标是分明MU6玖紧邻是还是不是存在只怕影响大家飞行安顿的高危——举个例子光环、尘埃带,乃至卫星。”新视线号首席切磋员、U.S.A.西北研讨院的Alan·斯特恩(AlanSter)说,“然而,大家还可望能够对它的准则领悟更多音信,乃至测定的它的大大小小和样子。全体那一个都将力促大家陈设最后的飞掠方案。”

在预备下一回飞掠的进程中,那个物文学家安插了壹次掩星观测。第二次和首次调查都在本土上开始展览,第3次则由世界上最大的机载天文台SOFIA在半空实现。

堵住阴影

对此如此久远的叁个小天体来讲,想要在地球上想要对它有愈多的摸底,除了建造更加大的望远镜以外,唯壹的方法正是度量它投在地球上的“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,它的影子就能炫丽在地表。在影子里,恒星会被屏蔽而消逝不见;在阴影外,恒星没被挡住,仍旧能够见到。

假设地球上铺天盖地遍及望远镜,全都瞅着那颗恒星持续监测,理论上依据这几个望远镜的观测数据,就能够描画出这一个小天体的一回元影象。当然,这也不得不是“理论上”,因为地球上不可能遍布望远镜。

图片 5小行星掩星的暗中表示图,当小行星将远处一颗恒星的星星的亮光掩盖,它的影子便能揭示过多有关它自己性质的音信。图片来源:IOTA

新视界号团队的地军事学家是幸运的,因为在13月一八日、10十月11日和11月一三1四日,2014MU69个别遮挡了叁颗区别的恒星。那一层层罕见的掩星现象,给了他们珍惜的空子,去超前预览就要飞掠的下一站目标地。

本来,他们不容许在地球表面布满望远镜。他们运用的艺术是,在二零一六MU69的“影子”恐怕由此的地点摆上壹层层望远镜,排成1道“栅栏”来阻拦影子。

他俩要看些什么?

轻便易行的话,天工学上的“掩食”指的便是多个自然界移到了另八个自然界的前面。“借使月亮移到了日光的前边,大家就能看出日食,那也是一种掩食。”新视线号同盟钻探员、U.S.A.西北研商院的Joel·Parker(JoelParker)说,“假使您身处一场日食的全食带中,那代声明月在从我们和阳光之间通过时,它的黑影会在地表扫过一条线,而你就献身那条线上。倘若您在科学的小时站在了天经地义的地址,你就能够见到持续好几分钟的一场日全食。”

至于MU6玖的掩星现象,团队成员在时光上可就未有这么方便了。领导此番掩星观测的新视线号合营研商员、美利哥西北切磋院的马克·比伊(Marc
Buie)说,由于MU七十三个头太小,估计大概只有40英里宽,掩星应该只可以不断大致二秒钟。不过,固然是那样,物经济学家也能够从中驾驭许多音讯,而且差别的望远镜所作的观测可以看出这些天体差异部分的黑影,可以披流露它的造型以及亮度。

图片 6新视界号团队的物农学家正在预备一台斩新的40分米望远镜,那样的望远镜将被布置在阿根廷和南非共和国,对MU6九的掩星现象开始展览考查。图片来源:Kerri
Beisser

即使规划得10分详细,但在7月二1013日的第叁次掩星观测中,化学家尚未观察别的MU6玖遮挡星星的光的征象。新视线号协作钻探员、U.S.A.西北商讨院的马克‧布伊(Marc
Buie)说,“大家认为本人处在了不易的观望地点,但结果注解大家并不曾。”九月十八日,在太平洋空间飞行的SOFIA上,“大家看出了一些星星的光闪灭的情形。”那些随机信号非凡微弱,看上去不像是地史学家预期的情景,因而他们都不能够鲜明那一个连续信号是还是不是真正,直到后来花时间来分析它。(事实上,这几个功率信号真的是真性的。)

漏过去了?!

6月3日,2014
MU69的首先次掩星,“影子”所经的陆地只有南非(South Africa)和南美。新视线号的地历史学家兵分两路,在五个地点各摆了一道“栅栏”,每隔拾到二伍公里就安装了1台望远镜。

根据他们的考虑,这么多望远镜里至少有一台能够阻挡成功。毕竟,依照哈勃望远镜的观测,这些小天体的大幅可达20到40英里,远远超越了“栅栏”缝隙的增长幅度。

图片 7新视线号共青团和少先队的壹队化学家正在拓展掩星观测。图影片来源于:新视界号团队

唯独,第3次联袂观测的结果突然:固然有着望远镜都成功开始展览了掩星观测,对着那颗应该会被屏蔽的恒星拍戏了超过十万张照片,但未曾壹台拦截到201四MU69的“影子”。

就连新视界号首席地工学家Alan‧斯特恩都意味着,那一个结果很风趣……

当然,2014
MU69不恐怕无翼而飞。更客观的解释是,它未有人们原来以为的那么宽,很只怕从望远镜“栅栏”的裂缝中漏过去了。

看得出,纵然从未拿走猜测的观看比赛结果,但仍旧能够相当的大增高大家对此201四MU69的垂询。更何况,幸运的是,新视线号团队还有一遍机遇能够另行来过。

太空挑衅

任务团队曾经计划好了2贰台斩新的可移动式40毫米望远镜,还有三台别的的可移动式望远镜和超过20台固定式望远镜,它们都将被安排在横穿阿根廷和南非共和国的掩食带沿线。可是,决定陈设它们的适当地方却是壹项挑衅。那颗柯伊伯带天体三年前才被人意识,所以它的轨道在比非常大程度上依旧未知。由于不晓得这么些天体的合适地方,也就不驾驭它狭长的影带具体会沿哪条路径横穿过地球——钻探团队筹算把它们的望远镜排列成一道“栅栏”,每隔十到二五英里就放上1台,以便提升至少壹台只怕多台可移动式望远镜抓住掩星现象中央线的可能率,从而辅助测定MU6玖的大大小小。

此外望远镜将对MU6玖相邻只怕存在的碎屑进行多种探测。要领会,二零一9年3月15日,新视界号探测器将以大概每小时5五千英里的速度掠过这么些天体,这些碎屑倘使存在的话,有希望会对探测器构成胁迫。

“在七个例外的大6上拓展观测,我们相遇好天气的可能率将会最大化。”新视界号项目化学家助理、美利哥西北研商院的Cathy·奥尔金(CathyOlkin)说,“掩食带估计将穿越欧洲和欧洲,我们想在两地开始展览观测,因为大家可不想遇到一场大型台风,把大家全盖在云层之下——这一次掩星分外关键,机会不容错过。”

11月二拾111日的那次掩星现象,观测共青团和少先队还将赢得来自天空的赞助,被NASA安放在飞机上标准二.5米的SOFIA平流层红外天文台将插手观测。有了SOFIA的进入,境遇坏天气的状态就完全被排除了,因为它并吞了云层之上的福利观测飞机地点。这架飞机还将灵活飞行到掩食带的正中央,应该能够大大提升它的调查精度。SOFIA和新视界号之间的通力合营早有先例。就在20一5年新视界号飞掠冥王星在此以前,
SOFIA曾经观测过冥王星掩食1颗背景恒星。

图片 8五月二七日(左)、3月十五日(中)和7月117日(右),MU6玖将逐条掩食叁颗背景恒星。第二回掩星的掩食带将从北美洲和亚洲由此,天国学家已经在两地安放了几10台望远镜,确认保障至少1台能够引发掩星现象的宗旨线。图片来源于:asteroidoccultation.com

“然后,在七月1二17日,大家中了头奖,”布伊说道。传布在阿根廷的5组观测人士获得了大气的数额,揭表露了MU6玖那么些天体古怪的双瓣形状——可是,怪事再一遍发出,那么些天体并不在在此以前的考察预先报告它应当在的职位上。

终有所获

7月10日,2014
MU69的第1次掩星,“影子”所经之处大致都在万顷印度洋上。NASA派出了波音集团7四七改装的SOFIA红外天文台,在万米高空进行了考查。可是,这么高档的望远镜,连NASA都唯有①架,明显是心有余而力不足排成“栅栏”的。

图片 9NASA的SOFIA红外天文台在万米高空对十一月二十一日201四MU69的首回掩星实行了注重。图片源于:NASA

于是,1月一106日的第壹遍掩星,成了新视界号团队化学家的根本。60多位天国学家全体汇集到了欧洲的阿根廷,在“影子”恐怕通过的巴塔哥尼亚的偏远地区再度一字排开,顶着强风和凛冽遵循阵地。当然,那1遍望远镜的排列,可要比3月一28日的首先次考查紧密得多了。

武功不负有心人,至少有5组武装成功阻拦到了“影子”,抓住了那最后3回的洞察时机。在他们拍戏的肖像中,能够清楚地察看那颗恒星因为201四MU69的遮蔽而发生的“眨眼”现象。

图片 10一月一二107日,新视界号团队的化学家观察到了2016MU69掩星现象,画面中央的恒星因为被屏蔽而急忙地“眨了一晃肉眼”。图片来源于:新视界号团队

组合最新的观测数据,商量团体表示,201四MU69或者并不是二个纯净的球状天体。他们估计,它更有极大大概是七个特意扁的椭球体,形如二个泄了气的青子球;也可能它由一对更加小的大自然构成,互相靠得极近,相互绕转,以致结合在1块;又只怕,它的确是10足的宇宙空间,只然而有极大学一年级块不胫而走了。

那个观测数据仍是可以够测定201肆MU69的大大小小,从而大概明确它大概的物质结合。近期总的来讲,它最长不会超越30海里。要是它确实由八个小天体构成的话,这各个天体的直径只有大概一5到20公里。

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MU69也说不定是2个特意扁的椭球形,就接近3只泄了气的青果球。图片来源于:Credits:
NASA/JHUAPL/Sw奥德赛I/亚历克斯 Parker

涉足观测的地文学家表示,这几个结果既令人欢畅,又令人纳闷,已经给她们提供了相当重要音信,能够对新视线号探测器的中距离飞掠作更加细致的设计。他们对二10个月后的飞掠充满了盼望,不论2014MU69是哪些模样,真相都就要那时候发表。

设计飞掠方案

任何有关MU6九的音信,不论是天空收罗的或许地上观测的,都将大受迎接。新视线号上拉尔夫设备的副首席琢磨员、美利哥西北切磋院的卡莉·豪利特(Carly
Howett)说,研讨集体正在规划对MU69的调查方案,而她们对那些天体还大概一窍不通——而且越是询问它的时间也很忐忑。“直到贰零1肆年飞掠冥王星之后,大家技能够初叶规划对MU6九的中距离探测。”她说,“只给了大家二年岁月,而以前大约用了7年岁月,大家才规划好了中远距离探测冥王星的方案。所以,从许多上面来讲,此番的飞掠方案统一计划起来10分艰辛,挑衅性也更加高。”

即使天气不坏,预报也不差,就要产生的本场掩星将首先次揭露MU6九的合适大小,以及它表面包车型大巴反照率。对于规划飞掠它的洞察方案以来,这一个数据首要——举例来讲,知道了它的分寸和表面包车型地铁反射亮度,新视界号团队技术科学设定探测器上照相机和光谱仪的暴露时间。

“探测器飞掠是无法重来的,”斯特恩说,“未有第2次机会。将要发生的掩星事件,是远距离遇到MU6玖事先我们可以驾驭它的珍视机会,将支持我们更加好地规划这一场无比的飞掠,去拜访太阳系造成时期存在下来的那颗科学价值卓绝的注重神迹。”(编辑:Steed)

图片 12当年夏季一遍掩星观测的结果。11月二十二十日的第一次掩星,未有观测到任何掩星迹象;四月十二11日的第三次掩星,SOFIA天文台在太平洋空中的观察,记录到三回短暂的掩星数字信号;五月壹二31日的第一遍掩星,才总算到手了汪洋掩星数据,但MU6九的岗位照样相距预先报告。图片源于:NASA
/ JHU-APL / SwKugaI / 詹姆斯 塔特尔 Keane

研商者说,综合那三次观测,结果暗中提示MU6九毫不单独在满五月旋转。相反,MU6玖的职分偏差表明它离开了本人的品质中央,暗指它恐怕至少存有3个自然卫星。换句话说,布伊及其组织在SOFIA上看看的那点掩星非信号,大概来自于它的1颗小卫星。

布伊重申这几个结果仍是从头敲定,他说这一个时限信号就像暗中表示,这颗卫星宽约伍公里,在200-300公里的距离上绕MU6玖转悠,每二-3周环绕一圈。布伊说,在二〇一九年十月二13日中距离飞掠在此之前,新视界号应该力所能致搜聚大概2个礼拜的多少,观测那颗卫星至少旋转一圈。

斯特恩说,即便那颗卫星使得MU6九左右摇摆,那就有希望衡量出2者的身分,使地经济学家能够测定MU6玖的密度,并对它的物质结合做出大约估计。由此,他们能力所能达到推测这么些本来天体的冰岩比例。

布伊说,“那让人特别足够高兴。”

不单如此,地医学家说,那颗卫星只怕不是围绕MU6九运作的唯壹1颗卫星。

图片 13对3遍掩星观测数据的汇总分析暗中提示,除了本人是双瓣形状以外,MU6九还怀有至少1颗天然卫星。SOFIA在第叁次掩星中观测到的短暂非随机信号,或者正是那颗卫星产生的。图片来自:NASA
/ JHU-APL / Sw奥迪Q3I / James Tuttle Keane

斯特恩说,飞在上空的SOFIA天文台碰巧拍录到单颗卫星掩星的概率十分小。有十分大希望MU6九负有多颗卫星,而SOFIA只是抓住了多颗卫星中的壹颗。

布伊说,在柯伊伯带中,卫星是遍布存在的。事实上,一些物文学家提出,每种柯伊伯带天体可能都抱有至少1颗卫星。在飞掠MU6玖内外,新视线号还将巡视差不离30颗别的天体,有相当大希望开采中间1颗天体也具备卫星。遵照斯特恩的布道,新视线号任务有充分的电量和燃料持续运营到本世纪30年间先前时代,乃至连发更加持久,只要NASA决定继续捐助它的索求。固然新视界号的其余目的看起来都只会是光点,但仍有相当的大只怕会有新的卫星被它开掘。

新视界号项目物艺术学家助理,同样来自东北研讨院的John‧Spencer(John斯宾塞)说,“我们会没完没了搜寻。”

在飞掠MU6玖过后,新视界号将持续深切柯伊伯带,最后飞出太阳系。就像是NASA的游人一号同样,新视线号有丰富快的速度可以彻底逃离太阳系。

就像斯特恩所说,“未有何能够减缓我们前进的脚步。”(编辑:Steed)

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