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探索柯伊伯带,“地平线号”拍下太阳系边缘照片,为何说难以想象

人类对宇宙的探索是无穷无尽的,从人类开始思索自身和世界的起源之后,我们便一直渴望着可以亲身到宇宙当中一探究竟。但是目前我们可以观测到的宇宙范围和真正的宇宙范围相比差距悬殊,更别说亲身到达宇宙当中了。

目前可以被人类观测到的宇宙半径大约为465亿光年,但是这却并不是整个宇宙的范围,以人类目前的科技技术,我们目前只能在太阳系当中发射人造卫星,要是想将探测器发送到太阳系以外,以我们目前的科技要想达到这一目标还是非常困难的,但是我们的科学家也一直致力于寻找宇宙到底有多大,和宇宙的边缘是什么。

人类目前尚且无法观测到整个宇宙的范围

其实在很久以前,人类科技技术还比较落后的时候,然而在当时我们的祖先就已经开始了对宇宙的探索。只不过在当时我们对宇宙的了解只是面前可以看到的一整片浩渺星空而已。但是逐渐的,聪明的古人发现了不管是潮汐波动,还是群星以及月亮的移动,都是有规律的,逐渐的有些人开始学会利用天象来判断天气,这是最早的人类利用宇宙谋求便利的方式。

而现如今我们的科技手段远远不止于此,人类不断地发射探测器,人造卫星,载人飞船等等,甚至在宇宙当中建设了属于人类的小小庇护所——空间站。

空间站对接示意图

我们利用宇宙的微重力环境来改变植物基因的特性,研究太阳系乃至宇宙当中是否有适宜人类居住的另外一个星球。

但是就目前而言,我们所探知的范围仅仅在太阳系当中,至于太阳系以外的宇宙空间我们仍然是知之甚少。我们探知其他天体的主要方式,是将人造探测器送到想要探测的天体的周围。但是探测器是否能顺利进入我们想探测的天体的轨道,和发射探测器的速度有着很大的关系。

人们希望用探测器更好地探测宇宙

发射速度最快的探测器——“新地平线”号

目前我们已知人类发射的探测器当中,飞行距离最远的就是旅行者一号,旅行者一号的发射时间是在1977年9月5日,但是直至今日旅行者一号仍然在正常运行并且不断给地球发送探测信息。旅行者一号现在距离地球已经超过两百亿公里了,当之无愧是距离地球最远的探测器。

虽然飞行距离最远的探测器是旅行者一号,但是发射速度最快的并不是旅行者一号,而是“新地平线”号。“新地平线”号从一开始的发射速度就达到了每秒16.26千米。是迄今为止发射速度最快的探测器,“新地平线”号从地球飞到月球的轨道只花了不到九个小时。

从二十世纪开始,人类相继发射了无人探测器探测太阳系的各大天体,我们相继发射了对于月球,火星,水星等实施探测计划的探测器,却并没有发射针对探测冥王星的探测器。

在宇宙中的新地平线号

直到2006年1月美国航空航天局发射的“新地平线”号才弥补了人类探测冥王星的空白之处。

冥王星是太阳系当中距离太阳最远的天体,所以“地平线”号探究冥王星也被各国的媒体争相报道,他们将这次旅程称为是“探测太阳系的天涯海角”,实际上“新地平线号”号的发射时间是2006年,但是它与冥王星近距离“接触”的时间是在2015年7月,也足以证明为了抵达冥王星的附近,“新地平线”号走了多远的路。

“新地平线”号的发射不仅只是为了探测冥王星的状况,其目的也是为了更好地了解太阳系的起源以及太阳系的边缘。“新地平线”号被赋予的主要任务就是观测冥王星和柯伊伯带。

新地平线号的主要任务之一是探索冥王星

被“踢出”九大行星的冥王星

实际上在“新地平线”号的发射最初,科学家们期望着“新地平线”号可以带我们更多地了解冥王星。在我们的认知当中太阳系当中应该有九大行星,但实际上早在2006年的时候,冥王星就已经被“降级”为矮行星了,实际上从冥王星一出场,它的存在就备受争议,直到现在很多人也不理解冥王星为什么不能算是行星。

宇宙当中的天体数不胜数,如果一个天体要想被称为行星就必须要满足四点要求。

冥王星

首先天体必须要近似球形,并且自身有着足够的自重。第二必须要在固定的轨道上围绕恒星做圆周运动,第三则是必须拥有清除自己临近轨道上其他天体的能力。第四则是天体上不应该发生核聚变。

虽然其他三条都满足了要求,但是由于冥王星的周围有着一颗质量很大的卫星,冥王星的卫星被命名为卡戎星,科学家们认为由于卡戎星的质量几乎是冥王星的二分之一还要多,所以冥王星和卡戎星的关系理应是双星系统,而非母星与卫星。

所以说在2006年,经过科学家的投票表决,一致决定将冥王星“踢出”太阳系行星之列。

冥王星和冥卫“卡戎”

虽然说冥王星已经不算是太阳系当中的卫星了,但是探究冥王星也具有非常重大的意义,因为在接近冥王星的附近,也就是太阳系的边缘有着这样一个神秘的地带——柯伊伯带。

并且通过“新地平线”传回地表的消息,科学家们得知了许多关于柯伊伯带的全新消息,这些消息几乎打破了科研人员原本对于宇宙的认知。

首先我们知道,太阳系当中之所以包含八大行星以及无数的小型天体,这些天体还不断地在太阳系的系统当中运转,是因为太阳系的核心——太阳。

太阳是太阳系的核心

太阳作为一颗表面正在持之以恒地发生核聚变的恒星,具有着强烈的引力。

在巨大的引力吸引之下,围绕太阳的行星才能按照既定的轨道旋转,而且对于我们人类而言,太阳表面的核反应也给我们提供了赖以生存的阳光和热量。

所以说在太阳系当中,实际上只有太阳自身是可以发光的,虽然我们可以看到月球发光,但实际上月球的光并不是自身发出的,而是反射了太阳的光线。

太阳模拟图

所以在我们的科学家认知当中,理应是越趋近太阳系边缘的行星受到的太阳引力越小,并且天体月原理太阳所受到的太阳辐射也就越小。

长久以来我们的科学家都是这样认为的,但是随着探测器实地到访冥王星附近之后,我们才发现原来这里的景象和我们想象的有着非常大的区别。冥王星的外围有着一个柯伊伯带,柯伊伯带当中也存在很多的天体。

冥王星的外围有一个柯伊伯带

柯伊伯带的发现与探测

最早关于柯伊伯带的模型结构是由一位荷兰裔美国天文学家提出的,他认为在太阳系的边缘应当存在着这样一个带状区域,但是在当时要想实地探测那么遥远的地方难度非常大,所以科学家们只能通过肉眼观测以及精密的计算来确定自己的想法是否正确,直到“新地平线”号的发射。

在2014年科学家们决定改变“新地平线”号的轨迹,让“新地平线”号去探测这个未知的小行星带。据科研人员介绍,柯伊伯带实际上是太阳系内结构最为庞大的小行星系统。柯伊伯带的内部大约有将近五十万颗小行星,科学家估计柯伊伯带已经在宇宙当中存在四十亿年了。

柯伊伯带示意图

2015年7月的时候,“新地平线”号探测器飞越了冥王星,并传回了大量关于冥王星和卡戎星的图像以及数据,至此“新地平线”号踏上了探索柯伊伯带之旅。从2016年开始,“新地平线”号便穿行在柯伊伯带当中,探测着柯伊伯带当中距离较近的天体,在2017年2月的时候,“新地平线”号探测器花费了六天的时间探测了位于柯伊伯带的六颗天体,并记录下了珍贵的图像和数据。

“新地平线”号的发射,不仅填补了人们从未探测过冥王星的空白,还跨进了人类从前没有探测过的区域——柯伊伯带,从传回的数据我们可以看出柯伊伯带的实际情况和我们构想的太阳系边缘的情形不大相同,令人“难以想象”

新地平线号的旅程示意图

在科学家的设想当中因为远离太阳,所以柯伊伯带应该是漆黑一片的,然而从“新地平线”号回传的照片当中,我们却发现事实上并不是这样子的。科学家们给“新地平线”号发送了指令,使“新地平线”号朝着“旅行者一号”的方向拍摄了一张照片,从照片上看来,宇宙当中并不是漆黑一片的,照片当中存在很多在发光的光点。

并且在继续向着柯伊伯带深处金发的过程当中,科学家们发现了一颗结构和我们所熟知的行星完全不同的天体。

在太阳系内几乎所有的天体都是球形的,我们也就认为一般宇宙当中的天体都是椭球状的,但是在探测器进入柯伊伯带之后,却发现并非这样的。

宇宙中的天体不尽然都是椭球状

在2019年1月,“新地平线”号在柯伊伯带内发现了一个天体,它的形状非常奇特,像是两个不同大小的球拼接而成的一样。这个天体也被人们命名为“天涯海角”,较大的一个球被称为“天涯”,小一点的部分被称为“海角”。

“天涯海角”的发现也极大地刷新了科研人员对于天体的认知。这颗天体距离地球大约66亿千米,并且整颗天体在我们看来是偏深红色的。这是由于天体当中含碳的分子较多,所以在紫外线的照射下,所以整体的颜色就偏向于红色。

也因为含碳的分子较多,所以“天涯海角”上也极有可能可以满足孕育生命的条件。除此之外根据“新地平线”号传递的数据,我们也得知了天涯海角的表面也存在过水冰和甲醇。

星体“天涯海角”模拟图

结语

我们之所以要花费大量的人力财力探究柯伊伯带,是因为从目前得知的一些讯息当中,我们发现了在柯伊伯带里的天体上极有可能含有对人类发展有益的能源物质,如果说可以通过研究柯伊伯带来获得可以利于我们人类发展的物质,实际上对于现阶段人类的发展具有很大的促进作用。

在探测柯伊伯带的过程当中,我们也不断得知了许多对于我们来说匪夷所思但真实存在的事物,相信要不了多久,我们也可以做到顺利地利用小行星上的资源来提升人类发展的速度。

柯伊伯带示意图

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