“新视野”号不歇脚 NASA指令探测器飞奔柯伊伯带小天体

自今年7月美国“新视野”号探测器近距离飞掠冥王星后，人类的好奇心又急剧萌动了，准备派“新视野”号日夜兼程继续探索，再飞上约16亿公里到太阳系边缘，探访柯伊伯带编号为2014 MU69的小天体，以期洞察更多宇宙中不为人知的奇观和奥秘，更期望借此探索出更多太阳系形成的理论。

热闹无比的柯伊伯带

过去，柯伊伯带所在的区域一直被认为空无一物，有时还被误以为是太阳系的边界或尽头，但事实上那里热闹无比，充满了直径从数公里到上千公里的冰封物体。而所谓的太阳系边缘还包括向外延伸两光年之远的奥尔特星云。

在研究彗星性质与彗星是如何形成时，荷兰裔美国天文学家杰拉德·柯伊伯1951年提出，在海王星轨道以外的太阳系边缘地带及在冥王星之外，存在着有冰物质运行的带状区域，那里有很多彗星，它们的轨道近于圆形，轨道面对黄道面倾角不大。而且，他预言：充满微小冰封物体的柯伊伯带是原始太阳星云的残留物，也是短周期彗星的来源地。为了纪念柯伊伯的发现，这个区域被命名为“柯伊伯带”。

1992年，人们找到了第一个柯伊伯带天体（KBO）。如今已有约1000个柯伊伯带天体被发现，直径从数千米到上千公里不等。由此，柯伊伯带的存在现已是公认的事实。

许多天文学家认为，由于冥王星的个头和柯伊伯带中的小行星大小相当，所以冥王星应该被排除在太阳系行星之外，而归入柯伊伯带小行星的行列当中；冥王星的卫星则应被视作其伴星。不过，因冥王星是在柯伊伯带理论出现之前被发现的，所以传统上仍被认为是行星。

向既定目标天体进发

据美国国家航空航天局（NASA）日前发布消息称，过去一年中在哈勃望远镜的帮助下，科学家发现了5个柯伊伯带天体。根据“新视野”号的飞行轨道，其中两个符合探测条件。由于飞往2014 MU69天体所需的燃料较少，因此将其作为“新视野”号下一站探访的唯一目标。

有意思的是，之前有相关研究曾指出，如果柯伊伯带中的大型天体是由微小尘埃颗粒合并构成，那么这些小颗粒与大天体之间的密度应当是相关的。然而在柯伊伯带中，直径不足350公里的天体的密度似乎比水还要小，而那些直径超过800公里的天体的密度则似乎要比水大。

关于上述不匹配现象的一个可能解释是，较小的天体可能更多孔，而较大的天体由于更大的引力使得冰与岩石结合得更加紧密，从而形成了一种密度更大的结构。如果这一假设能够成立，那么一些直径在600公里左右的中等规模的天体则应该拥有介于小天体和大天体之间的密度。

据估算，2014 MU69小天体的直径为45公里左右，体积不到冥王星的1%，质量仅为其万分之一。今年10月和11月，“新视野”号将四次调整轨道，以保证能对准它飞行。

探索太阳系形成理论

长期以来，对于为什么柯伊伯带会存在等种种疑问，已成为太阳系形成理论的许多未解谜团的一部分。

科罗拉多大学行星科学家安德鲁·尤金曾表示，通常认为柯伊伯带中的天体自太阳系形成以来经历了较少的变化，因此该区域“为科学家了解行星形成的早期阶段提供了最佳的机会”。

根据天体形成的主导理论，围绕在幼年太阳周围的漩涡盘中的微小尘埃颗粒逐渐碰撞，进而合并成为更大的颗粒。这一过程最终在柯伊伯带中形成了矮行星，例如冥王星；而在太阳系内侧则形成了地球以及其他的岩态行星。

近日，“新视野”号项目科学家约翰·斯潘塞在一份声明中说：“就像‘新视野’号飞掠冥王星所展示的那种震撼，近距离观测（柯伊伯带天体）将可以让我们得到很多地球观测永远无法获知的信息……彻底改变我们对柯伊伯带及柯伊伯带天体的认识。”

根据NASA的项目评估程序，“新视野”号团队先要提交申请书，申请任务扩展的经费，然后由独立的专家小组评估，最终NASA才会正式批准“新视野”号的下一个探索目标。如果一切顺利，预计“新视野”号飞抵2014 MU69小天体的时间为2019年1月1日。

到那时，将揭开那冰封已久的柯伊伯带天体的神秘面纱，我们拭目以待。 （华凌）