诱人的冥王星视图显示，冥王星表面活跃， 161年内属首次

冥王星——人类视野中的“冰山王子”

科学家们为此忙碌筹备，观测已经进行。

新地平线号拍摄的照片显示了斯普特尼克平原上丰富的冰层。 (图片来源:美国国家航空航天局/霍普金斯大学应用物理实验室/美国西南研究所)

一个短暂时刻，太阳系向地球显示了完全被阳光照射的冥王星圆盘，这种情况在161年内尚属首次。

行星科学家邦妮·布拉蒂已经准备好了：她已经等了10年，希望能有机会捕捉到这一罕见的景象，填补连精心计划的“新视野号”任务都无法解决的知识空白。结果就是冥王星和它的卫星冥卫一的神秘光线图。

“我们抓住了这个千载难逢的机会——好吧，一生都遇不到一次，两个世纪才有一次——看到冥王星被完全照亮的机会，”布拉蒂在加州的美国宇航局喷气推进实验室工作，是一篇展示观测结果的新论文的主要作者，他告诉太空网。

对一个太阳系天体在其最大照度点及其附近的观测，科学家们可以测量他们所谓的“相对亮度激增”(opposition surge)，即物体在被完全照亮时亮度的突然增加，与被照亮的表面额外的条纹不成比例的现象。

而相对亮度激增不仅仅是一种奇特的光学现象：科学家们认为，相对亮度激增的模式受到地球表面物质密度的影响。“通过观察一个物体填满后的亮度，你可以知道它的表面纹理和表面是什么样子的——它是蓬松的吗?”这是雪吗?它紧凑的吗?”布拉蒂说。

她说，例如，满月的逆冲涌动（相对亮度激增）是由其表面松散、布满灰尘的风化层造成的。“这些粒子会投射阴影，当观察者看到人脸时，这些阴影会迅速消失。”

一个完全被照亮的冥王星是很难从地球上捕捉到的，因为这颗矮行星的轨道的倾角与我们自己的轨道相比。天文爱好者用“对位”一词来指代地球一年中某一特定天体在天空中与太阳相对的时刻。然而，一个天体在那个时候并不一定是完全被照亮的，比如冥王星，它通常在地球绕太阳轨道平面的上方或下方。

因此，有了161年的等待下一个这样的契机以及布拉蒂的关心，使2018年的机会提前了这么久。她和她的同事们在圣地亚哥附近的帕洛玛天文台安排了一台200英寸的海尔望远镜。海尔望远镜配备的光学系统可以区分冥王星和冥卫一，而不是看到两颗星球混为一个斑点。

该团队成功地在2018年7月12日以及当月其他日子和2019年7月捕捉到了冥王星的超级发光观测。布拉蒂和她的同事计划在去年夏天进行更多的测量，但新冠状病毒大流行导致观测站 关闭了。

研究人员仍然不允许亲自使用望远镜，但最终，布拉蒂和她的同事们再次对观测纳入日程，她希望这些测量，以及更多测量，将澄清冥王星的逆向对冲是如何发生的，给科学家们提供细节，了解地面上发生的情况，与导致这种视觉效果的原因。

布拉蒂说，她怀疑这种相对亮度激增与新视野号飞船在2015年飞越时发现的动态世界有关。“冥王星比我们想象的要活跃得多，”她说。“我们的见闻前所未有。”

例如，这是地球之外第一个已知存在冰川的太阳系天体。汽化并重新冻结，在这个过程中有时会在冥王星和冥卫一之间移动。“冥王星上可能有雪，有很多霜在移动，它可能有一个非常蓬松、有纹理的结构表面。”

航天器的近距离飞行和地球的完全照明纯属巧合，但布拉蒂说，将观测结果结合起来说明了另一个例子的成功——同时使用地面和天基工具时行星科学发展得最好。

她指出，“新视野号”在飞行过程中看到了冥王星的夜间侧影和半亮的景象，但由于其擦身而过，无法看到亮起的完整的圆盘。她说:“你把它和地面观测结合起来，你就能了解到全部，你就得到了全部。”“它们完全是互补的。”

对布拉蒂来说，新的观测结果让她想起了自己在“新视野号”飞越冥王星时的工作，因为科学家在从地球上观测冥王星和冥卫一时，很少能使用强大的设备来区分它们。

布拉蒂说：“自冥王星和冥卫一相遇以来，我们第一次分别看到了它们。”“这对我来说是一种情感……原本只是一个光点，然后在一两天内它变成了一个地质世界，你感觉你就在那里。特立独行地存在。然后它又变成了一个点。”

BY:Meghan Bartels

FY:jane

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