本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
經過十年的旅程,美國宇航局的新視野號探測器距離冥王星系統仍有4.2億公里——但這已經足夠近,可以開始看到一個冰冷的世界及其主要衛星的軌道舞蹈。
在距離太陽如此遙遠的地方,行星天體更容易抓住衛星,所以即使只有地球質量0.2%的矮行星冥王星也有不少於5個已知的衛星:質量約為冥王星12%的卡戎,以及位於主要的冥王星-卡戎對之外的冥河、尼克斯、刻耳柏洛斯和許德拉等小型衛星群。
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它們是一對,與我們熟悉的行星-衛星系統相比,它們更像是雙行星。
地球和月球繞著它們的共同質心執行,該質心位於距離地球中心約4,700公里的地方(但仍在其內部)——這導致我們在繞太陽執行時有效地“搖擺”(這種特性被用於搜尋遙遠系統中的系外衛星)。相比之下,卡戎將其系統的質心拉出到冥王星表面上方近1000公里的地方,因此行星和最大的衛星每6.4個地球日都繞著太空中的一個點跳舞。
新視野號遠端偵察成像儀在7月下旬拍攝了一系列影像,非常清楚地顯示了這種運動。
視角有些傾斜——我們不是直接“向下”觀察這個系統,所以軌道看起來是橢圓形的,而不是它們真正的圓形。
在接下來的幾個月中,我們可以期待越來越好的影像,最終將在2015年7月14日壯觀地飛掠冥王星14,000公里以內(相比之下,卡戎在距離系統質心約17,500公里的地方執行)。但這不會持續很久,以相對於相遇速度13.8公里/秒的速度移動,新視野號將只是冥王星天空中的短暫一瞥。
這次短暫相遇產生的科學成果應該比十年的等待更有價值。我們從未見過這些古老的跨海王星天體表面的細節。這樣做將揭示大量關於它們的起源和歷史的資訊。例如,一些理論認為,在遙遠的過去,卡戎對冥王星的潮汐效應可能促成了地下水海洋的存在——位於地下幾百公里的地方。甚至可能這樣的地方仍然存在,被冥王星的凍結氮和甲烷地殼隔絕。地表上可能存在深淵領域的線索,以地球物理特徵和成分的形式,新視野號將能夠瞥見。
冥王星-卡戎的華爾茲只是開場戲...

