人类如何探索神秘的柯伊伯带？( 五 ) _小知识

他们研究的一个内容是，统计冥王星布满麻点的表面上的陨石坑个数，以及这些陨石坑的大小和分布。通过这项研究，天文学家可以对柯伊伯带天体的大小和分布有一个独立的测量值。撞向冥王星表面的、不同大小的柯伊伯带天体的数目，应该和柯伊伯带中相应大小的天体总数成正比。
“还有更妙的事情，”斯特恩说。当冥王星沿着椭圆形轨道公转时，它的表面温度一段时间内会很高，过后又会很低，如此反复，这个过程形成了冥王星稀薄的大气条件，也使得冥王星表面的陨石坑每过一段时间就会被“抹掉” 。然而，卡戎没有大气，这就意味着所有撞击痕迹都会保留下来。 “你可以比较冥王星和卡戎，”斯特恩说，“然后就可以弄清楚陨石撞击的过往变化——在今天和远古时期，陨石的大小有什么不同。 ”
“新地平线”号也试图寻找地下海洋的信号。木星和土星的某些卫星——木卫二（Europa）、木卫三（Ganymede）、土卫二（Enceladus）和土卫六（Titan），在它们冰封的厚厚表壳之下，行星科学家已经发现了隐匿其中的海洋。如果冥王星上存在冰间歇泉或冰火山的话，这将是一条线索，表明它的内部是温暖且充满流体的——冥王星岩石核心之中的放射性同位素发生衰变，就有可能导致这样的结果。即使没有明显的表面热活动证据，探测器上携带的红外相机也可以探测到其表面的热点。至于冥王星的内部存在生命这一想法，尽管完全是猜测，不过由于液态水是我们所知的生命形式的必要组成部分，假如可以在冥王星内部发现液态水，至少这个猜测就变得更加靠谱。
“新地平线”号将花5个月时间，开展上述所有研究以及其他一些研究。在呼啸着掠过这颗矮行星的那几天，“新视野”号会开展最密集的观测。不过，它需要花上大约16个月的时间，将数据穿越50亿千米的浩渺太空，一点点地传回地球。
与彗星共舞
“罗塞塔”号要花上差不多的时间来绕着67P彗星飞行。和“新地平线”号高速飞掠冥王星不同，“罗塞塔”号会与67P彗星在一起待上15个月。这让它可以解答以下问题：67P彗星的精确化学组成及其内部结构等。这些问题的答案非常重要，有助于科学家弄清楚组成原初柯伊伯带的气体和尘埃的性质。目前，科学家对此的理解还十分粗浅，他们还没有找到任何确凿的证据来敲定任何一种假说，也没法否定某一种假说。 “罗塞塔”号的发现，将帮助研究人员第一次找到一个令人信服的理论。
当这颗彗星离太阳越来越近、逐渐苏醒时，“罗塞塔”号和它的着陆器“菲莱”号，能够第一时间目睹这一过程。 “到了2015年的夏天，也就是彗星的活动达到最高峰时，每分钟都有1 000千克的物质从彗核中抛射出来。我们的探测器将伴随在彗星身旁，”这个项目的首席研究员、欧洲空间局的马特·泰勒（Matt Taylor）说。研究人员现在还不清楚，这些抛射物质究竟来自彗星的整个表面，还是从某些局部热点喷出。一年以后，这个问题将有答案。到那时，行星科学家将会理解彗星损失冰体并且消耗殆尽的原因和方式。
“罗塞塔”号也会回答一些与我们密切相关的问题。比如，地球上的水分从何而来？许多行星科学家相信，是太阳系早期的一场“彗星暴雨”把水送到了地球。 “罗塞塔”号将检测67P彗星上水分子的化学性质，并与地球上的水分子作比较，来验证这个假说。早先，赫歇尔空间天文台（Herschel Space Observatory）就发现了一些证据，这些证据表明，一些彗星上的水分中，氢原子和氘原子（氢的一种较重的同位素）的比例和地球海洋中的相同。不过，“罗塞塔”号上的设备将会更细致地观测彗星的水分和其他物质，比如富含碳元素的有机成分，这些物质可能在生命起源中起到了一定的作用。

人类如何探索神秘的柯伊伯带？( 五 )

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