“新视野”号在柯伊伯带，拍下的真实照片，无法想象这是外太阳系

       新视野号
       从发射至今已经过去
       十多年
       ，它给人类带来的新发现远不止证实
       遥远边际地带
       这么简单。
       探测器的发射
       往往会伴随着
       科学理论
       的验证，因此新视野号并不是一台单纯的
       “观光”探测器
       。那么它的旅途给人类带来了怎样的
       发现
       呢？


       新视野号
       最重要的发现在于它验证了
       柯伊伯带
       的存在，过去很长一段时间里，
       太阳系
       的这处边际地带都是在人们的想象中。直到
       新视野号
       亲身前往，人们才看到了这辽阔的边际。在这里，它拍摄了
       最真实的照片
       ，并且比
       哈勃望远镜
       的图像清晰
       数百倍
       ，很难想象这里是
       外太阳系
       的样子。
       柯伊伯带为人类提供了
       哪些研究
       ？为什么柯伊伯带对新视野号如此
       重要
       ？外太阳系周围到底都
       有些啥
       ？新视野号的
       未来
       将走向何处？本文将从
       新视野号的发现和现代天文研究
       这两个方面来回到这些问题，接下来一起看看抵达柯伊伯带的新视野号，它所拍摄的照片究竟有多
       真实
       ？为什么
       外太阳系
       会是这样？真是令人无法想象。


       验证理论
       新视野号
       在完成自己的
       冥王星探索
       后便立马动身前往
       柯伊伯带
       ，经过数年的旅程，如今终于到达。科学家为了让整个任务顺利进行，期间还关闭了探测器上大多数
       科学仪器
       ，以此保证新视野号有
       足够的电力
       。


       柯伊伯带
       确实在
       上世纪
       就被人类发现了，但人们并不清楚它的
       起源
       ，并且许多观察都是
       依据假定的情况进行推论
       。天文学家在早期认为这里可能存在像
       冥王星
       这样的天体，但后来的事实证明，
       冥王星
       是太阳系中非常特殊的
       矮行星
       。
       另外根据柯伊伯带的
       模型分布
       来看，这里主要受
       木星和海王星
       的影响，整个地区应该是
       太阳系早期的
       原行星盘碎片
       。不过理论终归是理论，即便有着科学的模型也还是无法说明这种假设是否
       完全合理
       。


       因此新视野号的
       拓展任务
       才显得如此重要，这是对现有理论的一种
       实践突破
       。如果新视野号能够证明
       柯伊伯带
       的观察和研究确实如此，那么这对于构建一个
       真实的
       宇宙模型
       有着重大帮助。而且另一方面在于，如果柯伊伯带存在，也许能够证明
       太阳系的
       形成过程
       ，
       星系活动
       是如何留下这些踪迹的。
       但新视野号也不是完全没有目标，根据模型显示，柯伊伯带有着数以亿计的
       碎片和陨石
       ，包括可能存在的
       矮行星
       ，所以选择合适的一个
       观测目标
       很重要。


       探测器需要重点关注的两个对象为
       创神星和“雪人”
       ，
       创神星
       在
       2002年
       时被宣布发现，经过
       哈勃望远镜
       的挂测推算，它很有可能是一颗
       矮行星
       。而
       雪人
       的名字就很特别了，
       NASA
       在早期的观察中探索到了这颗天体，图像显示这个天体由
       两块岩石
       构成，并且
       一大一小
       ，形状看起来就像
       雪人的躯体
       一般。
       现在新视野号已经在
       太阳系边界
       探测多年，那它传回来的
       图像
       到底是怎样的呢？


       新视野号的发现
       到了
       2014年
       ，新视野号终于来到柯伊伯带附近，在这里，探测器证实了该地带的存在。由此科学家们确定了该区域的
       距离位置
       ，同时也根据探测器传回来的
       图像数据
       大致了解了柯伊伯带的情况。


       柯伊伯带
       实际上不仅有着
       众多陨石和流浪天体
       ，这里还分布着众多
       冰封结构的微行星
       。但是这种聚集结构科学家们仍不清楚具体是
       怎样形成
       的，并且会对太阳系
       造成哪种影响
       。不过可以推测出的地方在于，柯伊伯带要比想象中
       更大
       ，而且它还有着自己的
       运动轨迹
       ，并不是完全
       停靠
       在太阳系外层。


       接下来便是
       创神星
       ，在这里新视野号了解到了创神星的
       运行轨道
       ，包括它的其他数据，例如
       冰晶、冰火山
       。过去科学家一直认为这颗天体属于
       类地行星
       ，这个计算主要来自于对创神星的
       卫星活动
       并从
       相关的轨道
       中推算出来的。
       不过后来科学家却把它排除在外，因为后来的
       行星测量标准
       改变后，创神星的
       质量
       并不能达到规定要求。而新视野号
       应验
       了这一点，由此传回的数据给科学家提供了进一步观察。


       但这并不是第一目标，科学家为新视野号设计的
       第一条拓展任务飞行路线为
       天涯海角
       。探测器首次拍到天涯海角是在
       2018年
       ，同时这也是人类目前能够拍摄到的
       最远天体
       。由于新视野号的
       数据传递
       要经过相当长的距离，因此这些图像一直到
       2020年
       才被完全收回。
       从图像中可以看到，
       天涯海角
       的形状确实很像一个
       雪人
       ，并且是一个
       接触双天体
       。它由
       两个小型天体
       组成，科学家认为这
       两个岩石碎片
       可能是由于两个物体
       缓慢碰撞
       下所形成，这才保留了它们现在的模样。


       但令人意外的是，当新视野号完成对
       天涯海角
       的基本拍摄后的
       一个月
       ，新的附加图像显示，新图像表明这个天体并不是一个
       球形
       ，而像一块
       煎饼
       ，或者说
       两块
       叶片状
       的陨石
       组成了这个天体。


       最奇特的地方在于，两个叶片的
       最长轴几乎与它们的旋转轴对齐
       ，旋转轴位于两个叶片
       之间
       。这种
       状态和排列组合
       表明它们
       在碰撞前是相互锁定的
       ，有可能是因为
       潮汐锁定
       的影响。
       新视野号除了
       观察规定路线中的天体
       外，还拍摄了科伊伯带中
       其他天体
       ，尽管探测器位于科伊伯带中，但新视野号还是很好的通过图像绘制出了
       局部样貌
       。这些工作都得益于探测器上携带的
       光学探测器
       ，新视野号的
       探测装置
       比它的前辈们要先进许多，同时
       近距离的成像
       也远超过
       哈勃望远镜
       的观察。
       在
       2017年
       时，新视野号在大约距离地球
       60亿公里外
       的地方拍下了
       许愿井星团
       的校准图像，这标志着人类航天器能够拍摄到
       更远的图像
       ，由此打破了当初
       航海者1号
       创下的
       “淡蓝点”记录
       。


       新视野号给人类带来了
       全新的观察
       ，那它在
       未来
       又将
       走向何处
       呢？
       未来之路
       在完成天涯海角的观测后，新视野号
       拓展任务
       基本就算完成了，这时的它已经是一个
       完全自由的探测器
       ，只要
       工作信号和自身状态
       良好，新视野号就能为我们一直带来新消息。根据现有的数据记录，新视野号的
       动力
       能够让它
       一直运行至
       2030年
       。


       也许有人会问，这时的
       新视野号
       会像曾经的
       航海者号
       一样
       回望一下地球
       吗？抱有这个想法的人可能要失望了，新视野号上面并没有搭载
       主动快门机制
       ，因此，新视野号如果要
       转身
       拍一张地球的照片很有可能会
       被阳光损坏
       。
       对于柯伊伯带而言，早期的
       旅行者号
       以及其他探测器从现有的飞行记录来看，为什么它们
       没有观察到柯伊伯带
       ？一方面是这些探测器的
       观测设备
       没有新视野号这样先进，更重要的是没有像天涯海角这样
       已经明确的可观察目标
       。以
       旅行者号
       为例，当它停机
       保留燃料
       再运作时
       刚好错过柯伊伯带
       ，因此很长一段时间里，柯伊伯带只停留在
       理论
       中。


       如果运气够好，
       新视野号
       的燃料能维持在
       2038年
       的话，那么它将和
       航海者号
       一起前往星际空间探索
       日球层
       。就现在的状态来看，新视野号很有可能在未来带来更多消息。