新视野团队将冥王星另一端的最佳影像拼凑在一起

冥王星是由天文学家克莱德·汤博(Clyde Tombaugh)于1930年发现的。几十年来，人们对这个古老的星球知之甚少。我们认为这是一个冻结的，休眠的世界。

哈勃望远镜投入使用后，我们开始对冥王星更加熟悉。我们发现冥王星有卫星，尽管它们的行星-月球排列不寻常。然后，在2006年，国际天文学联合会(IAU)重新定义了行星的含义，冥王星被降级为矮行星(确切地说是冰矮行星)。

经过多年尝试与哈勃望远镜了解冥王星，NASA的“新视野”任务开始了。“新视野”号航天器于2015年夏天抵达冥王星，并于2015年7月14日进行了最接近的进近。就我们对冥王星及其卫星的了解而言，“新视野”号改变了游戏规则。

New Horizo​​ns的摄影机为我们提供了冥王星的高分辨率图像，比哈勃望远镜的图像更为详尽。这些图像覆盖了冥王星的很多表面。但是新视野号以每小时50,700公里(每小时31,500英里)的速度快速行驶。由于冥王星的日长超过了六个地球日，因此在远方进入近距离视野之前，新视野已消失。它从未进入冥王星的轨道。

美国宇航局的“新视野”号航天器拍摄到了人造卫星“普兰提亚”的影像，这是富含氮，一氧化碳和甲烷冰的冰川广阔区域，在冥王星表面形成了心形特征的左叶。由于航天器的速度和冥王星的全天长度，冥王星的远侧成像不太好。图片来源：NASA /约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所

结果，冥王星的最佳图像就是所谓的“遭遇半球”。那是冥王星的一面，里面有人造卫星普朗蒂亚(Sputnik Planitia)，没有面对冥王星的月亮夏隆(Charon)。(冥王星和夏隆在潮汐中彼此锁定。)

冥王星远侧的高分辨率图像相对缺乏，令科学家感到沮丧。从新视野到冥王星的方法中有一些图像，它们的分辨率不如来自相遇侧的图像的高分辨率，因为当看到冥王星的那侧时，航天器就更远了。

一项名为“ 冥王星的远端 ” 的新研究着眼于冥王星的非接触端，并试图对那里的地形和特征形成一个完整的了解。该研究的作者来自许多机构，包括月球和行星研究所，NASA艾姆斯研究中心和约翰霍普金斯大学。第一作者是西南研究所的艾伦·斯特恩。

以0°E为中心的全局圆柱图，说明了整个冥王星上最佳New Horizo​​ns全色成像的像素比例变化。新视野号没有对南半球的黑色区域进行成像，因为它在飞越期间处于冬天的黑暗中。图片来源：NASA / New Horizo​​ns / SA Stern等，2019

New Horizo​​ns配备了一套仪器，包括远程侦察成像仪(LORRI)和多光谱视觉成像相机(MVIC)。这些仪器为我们提供了我们都喜欢的冥王星遭遇面的高分辨率视图。《新视野》在拍摄冥王星远端图像时距离很远，但它仍然为我们提供了比以前更好的图像。

研究表明，冥王星的相遇面与远处相差很大。encounter面主要由称为Sputnik Planitia的要素主导，Sputnik Planitia是一个被冰覆盖的高反照率盆地。远端没有类似的东西。

在其他方面，双方都是相似的。新视野号在遭遇侧的东部地区发现了称为“叶片地形”的特征。在远处也发现了这些相同的特征，即高达300米(1000英尺)的甲烷冰垂直碎片。实际上，它们似乎在冥王星上很普遍，遍布地球的一半表面。

冥王星非遭遇方的图像比遭遇方的图像分辨率低，但是它们仍然包含有助于描述矮行星那部分特征的重要信息。斜体名称是非正式的，其他名称是正式的。图片来源：NASA / New Horizo​​ns / SA Stern等，2019

科学家认为，冥王星的锯齿状地形特征形成的方式类似于智利安第斯山脉中发现的pen悔特征。这些特征是在雪升华时形成的。但是，pen悔小得多，只能达到约五米(16英尺)的高度。

新论文的作者指出，由于图像分辨率低，难以刻画这些特征。他们在论文中说：“…FS [远侧]的单位表征必须主要基于在低相位进场成像中看到的反照率变化，并在一定程度上借助近侧图像的解释。” “新视野”拍摄的冥王星使太阳黯然失色，露出行星的四肢，这是有帮助的，研究团队使用这些图像来推断远方地物的高度。

这项新的研究还表明，冥王星远处的一个区域充满了深色斑点和相交的线条。研究人员团队可以借助远侧图像本身来表征该区域，也可以通过检查行星另一侧的特征来对其进行表征。在这种情况下，斑点和相交线与Sputnik Planitia的突出特征相对。

冥王星遭遇侧的刀刃地形图像。在远端发现了相同的地形。科学家认为它们是由甲烷冰制成的，是通过升华形成的。图片来源：NASA / JHUAPL / SwRI

Sputnik Planitia可能是一个撞击坑，而撞击会在矮行星周围发出冲击波，这可能在相反的一侧形成了暗特征和线性特征区域。水星也有类似的情况，卡洛里斯盆地是太阳系中最大的撞击坑之一，正好位于水星的“怪异地形”对面。怪异的地形具有线性特征，就像冥王星的另一侧，可能是在卡洛里斯盆地的撞击向水星周围发出冲击波并在另一侧汇合时形成的。

这些结果只是冥王星另一面诱人的味道。正如作者在论文中所说的那样，“在远处的地质学，地球物理学和成分研究方面的未来进展将从冥王星轨道器中受益匪浅”。

有关于冰矮星的问题，只有轨道飞行器才能回答：

冥王星的挥发性单位的全球分布是什么，这与冥王星的气候历史有何关系?

冥王星巨大的海槽系统(RTS)的本质是什么，它真正具有全球性吗?

Sputnik Planitia是如何形成的，它的形成在塑造冥王星的远端地质方面起着重要作用?

尽管有人说这样的任务至少还有二十年的路程，但有人谈论将轨道器送入冥王星。但是一个建议可以减少时间。

该融合启用冥王星轨道器和着陆器是2017年通过的建议NASA资助的建议，直接融合驱动器(DFD)可以发送1000公斤。(2200磅)绕冥王星的轨道仅用了四年的时间，是新视野号的两倍多。DFD正在开发中，但我们还没有。

在不久的将来，这取决于下一代望远镜的制造，以便我们更好地了解冥王星。这些望远镜，如30米望远镜和巨型麦哲伦望远镜，将以更高分辨率显示哈勃望远镜所提供的冰矮行星的景色。