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有冰山无陨石坑 冥王星活跃年轻

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有冰山无陨石坑 冥王活跃年轻

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九年半的等待,没有令人失望。美国太空总署(The National Aeronautics and Space Administration,NASA)前天发放无人探测船「新视野号」(New Horizons)首批接近冥王星所拍照片,高清展示冥王星部份地貌,有洛矶山脉般高的冰山,而且大出科学家意料之外,表面完全没有陨石坑,令科学家惊觉冥王星并非了无生气的大冰球,而是可能仍有活跃地质活动。

「新视野号」周二在冥王星12,391公里外掠过,为冥王星及五个卫星拍摄数以千计照片和搜集数据,经过48亿公里传回地球,揭开冥王星的神秘面纱。 NASA发放了一幅在心形地带「汤博区域」(Tombaugh Regio)底部一段240公里长地带的照片,可见该处表面有高达3,400米、阔数十公里的山脉,科学家相信那山脉是由地下冰层挤压出来。 「汤博区域」纪念1930年发现冥王星的美国天文学家汤博(Clyde Tombaugh)。

但「新视野号」项目首席研究员斯特恩指出,科学界过去从地球观察,已知冥王星表面有由氮气、甲烷和二氧化碳凝固而成的冰,这些冰却太软,不可能堆成这么高的山,但探测船今次证实冰山是由水冰构成,显示冥王星拥有丰富水资源。

冥卫一有9公里深峡谷

第二个惊讶是照片上完全看不见陨石坑。冥王星位处太阳系边缘的柯伊伯带(Kuiper Belt),有10万颗小星体,科学家一直以为冥王星饱受各式星屑陨石撞击,像月球那样「体无完肤」。

科学家斯宾塞认为,冥王星表面完好,相信这地貌在少于1亿年前形成,跟太阳系有45亿年历史比较是相当年轻,所以未受撞击,亦显示冥王星仍有活跃地质活动。


「新视野号」新传冥卫一「卡戎」(Charon)地貌照同样不见陨石坑,有复杂地形,充斥悬崖深谷,更有深达九公里的峡谷,比美国大峡谷深五倍,同样可能有地质活动。新传的冥卫三Hydra照像数不高,却让科学家首次看清楚这个不规则形状卫星,有43乘33公里大,表面反光度高显示可能被水冰覆盖。

斯宾塞指科学家之前以为柯伊伯带是冰封世界,充斥一个个冰球,新发现显示这区域同样多姿多彩。至于冥王星地质活动的根源,仍是一个谜,科学家猜测可能与有放射性物质衰变产生热力、地下海洋凝结散发热力,或者跟冰火山活动有关。斯特恩指冥王星何以有活跃地质活动,「很多物理学家现在都要回去苦思」。

这些照片比过去清晰至少10倍,但完全传回地球需16个月,科学家指今天将有更多更好的照片公布。 《时代》周刊评论指「新视野号」探索冥王星象征人类超越人造规则,按照物理法则「在太阳系各处放置浮标」,别具人文意义。

人类探索难冲出太阳系

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  • 新视野号传回讯号时,太空总署人员兴奋不已。法新社

    「新视野号」掠过冥王星,NASA署长博尔登用行星来形容冥王星,再掀起冥王星是行星不是矮行星地位的辩论,还让人细想太空探索的下一个目标。

    「新视野号」上的锂电池和感应器相信仍可运作15年,现继续向柯伊伯带深处推进。柯伊伯带是由约10万冰封小星体组成,科学家认为是太阳系形成后剩下的残余物资,不像地球等行星由大气层到表面上的水都经历过重大化学转变,保留了早期太阳系的化学成份,可从中研究太阳系的过去。

    柯伊伯带除了冥王星外,亦有阋神星(Eris)、鸟神星(Makemake)和妊神星(Haumea)等矮行星,近20多年才被发现,但它们都离「新视野号」非常远,尤其是质量比冥王星更大的阋神星,现时在太阳的另一方。


  • 要飞45年才到最近恒星

    如果NASA的预算容许,「新视野号」仍有可能探索一、两个柯伊伯带星体,相信会是小行星和彗星,因为不少彗星都是由柯伊伯带漂流进太阳系。

    人类下个太空探索能否冲出太阳系?美国行星学会总裁奈伊认为就算人类能提高太空船速度至「新视野号」的2万倍,到光速的十分一,要到4.5光年外的最近恒星「南门二星」(Alpha Centauri)探索亦要45年,相信人类无耐性、资源和意志作跨星系探索,他认为下一目标是回到太阳系,搜索生命和生命之源。

    传数据速度如拨号上网

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    【冥卫一卡戎】

  • 「新视野号」拍摄到冥卫一卡戎(Charon)的近距离图片,专家指卫星表面有7至9公里深的峡谷。美联社

    冥王星距离地球48亿公里,究竟「新视野号」是如何将冥王星的照片和数据传送回地球呢? NASA所依靠的是深层太空网络(Deep Space Network,DSN),DSN在美国加州巴斯托、西班牙马德里和澳洲坎培拉有三个巨型卫星碟,每个相隔经度120,足以覆盖全球。当「新视野号」对着地球时会遥距传送资料,DSN的卫星碟便会接收讯号,即使其中一个失灵,仍有另一卫星碟补上。 DSN另有卫星碟向「新视野号」发出指令。


  • 「新视野号」配备两个纪录仪,每个可搜集、压缩和储存8GB数据,并以最高每秒1,200位元的速度(相当于1990年代初的拨号上网速度)传送资料回地球。若以手机下载相片时间作比较,「新视野号」的传送速度需两小时才完成下载,比现有技术仅一、两秒相差甚远,所以才需要16个月才能将所有数据传回地球。

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