我们对Arrokoth的了解，以前被称为Ultima Thule

2019年1月1日，当时代广场的街道上的五彩纸屑还新鲜的时候，一个距离地球数十亿英里的太空探测器对一个可以追溯到太阳系早期的物体进行了历史性的飞越。

自美国宇航局命名为“Arrokoth”，取代了之前的昵称“Ultima Thule”以来，美国宇航局的新视野号宇宙飞船于美国东部时间2019年元旦上午12点33分左右访问了这个天体时间胶囊。不像冥王星——新视野号也飞过冥王星，完全颠倒了2015年我们对这颗矮行星的了解Arrokoth很小，直径只有19英里(31公里)，而冥王星的直径超过1477英里(2377公里)。

尽管Arrokoth体积很小，但它并不是普通的太空岩石。作为柯伊伯带的居民——柯伊伯带位于海王星之外，包含太阳系形成的早期遗迹——它在很大程度上已经保持了数十亿年的原始状态。它离太阳很远，温度接近绝对零度，有助于保存那些可能会丢失的古老线索。

从飞掠而来的信息已经逐渐传入，但由于Arrokoth距离地球超过40亿英里，所有数据到达地球需要一段时间。然而，在2020年2月，美国宇航局公布了关于Arrokoth的“惊人”新细节，这些细节似乎不仅在这块遥远的岩石上，而且在太阳系行星的形成上，都提供了前所未有的线索。

“Arrokoth是宇宙飞船探索过的最遥远、最原始、最原始的天体，所以我们知道它会有一个独特的故事，”新视野号首席研究员艾伦·斯特恩(Alan Stern)在一份报告中说声明．“它教会我们星子是如何形成的，我们相信这一结果标志着我们在理解整体星子和行星形成方面取得了重大进展。”

关于行星是如何在太阳系中形成的，有两种相互竞争的理论。在太阳系中，年轻的太阳最初被一团尘埃和气体包围，称为太阳星云。在一种被称为“分层吸积”的理论中，小块物质在空间中呼啸而过，有时会以足够的力量碰撞在一起。在数百万年的时间里，这些猛烈的碰撞会产生星子。在另一种被称为“粒子云坍缩”的理论中，太阳星云的某些区域密度更高，导致它们轻轻地聚集在一起，直到它们足够大，可以“引力坍缩”成星子。

根据美国宇航局的说法，关于Arrokoth的一切——包括它的颜色、形状和成分——都表明它是通过云层崩塌而不是吸积而诞生的三个单独的论文发表在《科学》杂志上。

亚利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台的新视野组合主题小组负责人威尔·格伦迪说:“Arrokoth具有一个天体的物理特征，它是由太阳星云中的‘本地’物质缓慢组合而成的。”“像Arrokoth这样的物体不会在更混乱的吸积环境中形成，或者看起来像现在这样。”beplay体育官网电脑

斯特恩补充说:“我们发现的所有证据都指向粒子云坍缩模型，几乎排除了Arrokoth形成模式的分层吸积，并由此推断，其他星子。”

比预期更复杂

新视野号研究小组于2019年5月在《科学》杂志上公布了飞越的初步结果。根据一份报告，该团队仅分析了第一组数据，“迅速发现了一个比预期复杂得多的物体”新闻发布会上从美国国家航空航天局。

Arrokoth是一个“接触双星”，或者说是一对小天体相互吸引，直到它们接触，形成了一个像花生一样的两瓣结构。美国宇航局指出，这两个耳叶的形状非常不同，一个大而奇怪的扁平耳叶连接着一个小而略圆的耳叶，在一个连接处被称为“颈部”。这两个叶瓣曾经相互环绕，直到它们以一种“温和”的合并方式结合在一起。

研究人员还在研究Arrokoth的表面特征，包括各种亮点、山丘、槽、陨石坑和坑。最大的洼地是一个5英里(8公里)宽的陨石坑，可能是由一次撞击形成的，尽管一些较小的坑可能是通过其他方式形成的。Arrokoth也“非常红”，NASA补充道，这可能是由于其表面有机材料的修饰。据美国宇航局称，这次飞越发现了甲醇、水冰和有机分子存在的证据，这与航天器探索的大多数冰性物体上发现的证据不同。

斯特恩在一份声明中说:“我们正在研究保存完好的古代遗迹。”他补充说，他毫不怀疑Arrokoth的发现“将推动太阳系形成的理论。”

“Arrokoth”这个名字的由来

美国宇航局曾将这块岩石命名为Ultima Thule，以古典和中世纪欧洲文学中神话般的北方土地命名，但由于20世纪初纳粹的内涵，这个名字遭到了强烈反对，据法新社报道．美国宇航局于2019年11月宣布，Ultima Thule现在是Arrokoth，这是美国土著术语，在波瓦坦语/阿尔冈琴语中是“天空”的意思。这个名字的使用得到了波瓦坦长老和代表的同意。

这将该物体与它被发现的地区的当地人联系起来，NASA在一份声明中解释道，因为“新地平线”团队的基地在马里兰州，切萨皮克湾地区的一部分。美国宇航局行星科学部主任洛里·格莱兹说:“我们欣然接受了波瓦坦人的这份礼物。”“授予Arrokoth这个名字意味着切萨皮克地区土著阿尔冈琴人的力量和耐力。他们的遗产仍然是所有寻求意义和理解宇宙起源以及人类天体联系的人的指路明灯。”

一个远离家乡的约会地点

当新视野号与Arrokoth会合时，它距离地球超过41亿英里(66亿公里)，速度超过32000英里/小时(51500公里/小时)。事实上，当它在2006年发射时，太空探测器创造了最快的航天器记录——地球和太阳的逃逸轨道为36373英里/小时(58537公里/小时)。速度过快是航天器只会简要分析过去几年一直在追逐的物体的原因之一。

“路上有碎片吗?”宇宙飞船能成功吗?我的意思是，你知道，没有比这更好的了，”美国宇航局行星科学部主任吉姆·格林说，说到建筑戏剧．“除此之外，我们还将获得壮观的图像。有什么不喜欢的呢?”

创造历史的图片

2018年12月28日，新视野号在距离Arrokoth 2200英里(3540公里)的范围内接近，并沿途拍摄了图像。在短短10小时内，数据就被送到了约翰·霍普金斯大学应用物理实验室。虽然在接下来的几个月里，航天器继续收集数据和图像，但美国宇航局很快发布了第一张两张图像的合成图，显示Arrokoth的形状大致像一个保龄球瓶，大约20英里乘10英里(32公里乘16公里)。

一个冻结在时间里的谜

虽然Arrokoth的外观和环境一直笼罩在神秘之中，但科学家们确beplay体育官网电脑实知道一件事:它很冷。真的寒冷，平均气温可能只比绝对零度高40到50度(零下459.67华氏度，或零下273.15摄氏度)。因此，任务规划者将Arrokoth视为太阳系早期的冷冻时间胶囊。

斯特恩在2018年说:“这是一件大事，因为我们将回到40亿年前。”“在整个太空探索历史上，我们所探索过的任何东西都没有像Ultima这样被保存在如此深的冷冻中。”

任务小组希望了解更多关于柯伊伯带的谜团:为什么柯伊伯带中的物体倾向于呈现暗红色?Arrokoth有活跃的地质活动吗?尘埃环吗?甚至是它自己的卫星?它可能是一颗休眠彗星吗?研究人员现在正在回答其中的一些问题，尽管来自飞掠的数据将持续到2020年。

一个需要耐心的任务

在“新视野”号于1月1日拦截Arrokoth之前，它与2015年飞掠冥王星的距离要近得多。那次历史性的相遇发生在距离地表7750英里(12472公里)的地方，而这次则发生在距离地表仅2200英里(3540公里)的地方。这使得新视野号上的各种相机能够捕捉到Arrokoth表面的精湛细节，一些地质测绘图像的精度达到了每像素110英尺(34米)。

斯特恩表示，新视野号在飞掠过程中总共捕获了50千兆比特的信息。由于距离地球较远，数据传输速率平均为每秒1000比特，到达地球需要6个小时以上。

斯特恩说:“这一限制，以及我们与其他十多个NASA任务共享NASA的深空跟踪和通信天线网络的事实，意味着直到2020年底，将有关Ultima及其环境的所有数据发送回地球需要20个月或更长时间。beplay体育官网电脑在《天空和望远镜》上写道．

直到无限远

虽然新视野号的延长任务预计将于2021年4月30日正式结束，但任务团队暗示，可能还有另一个物体值得参观。

展望21世纪20年代初之后，美国宇航局的工程师估计，新视野号的放射性同位素热电发电机将使航天器的仪器至少运行到2026年。在此期间，当它穿过外太阳系时，探测器可能会发回关于日球层的有价值的数据，日球层是由太阳发出的太阳风粒子组成的气泡状空间区域。正如NASA在2018年宣布的那样在此之前，宇宙飞船已经探测到太阳系边缘存在一堵发光的“氢墙”。

斯特恩说:“我认为新视野号前景光明，会继续进行行星科学和其他应用。在2017年的一次会议上．“飞船上有燃料和动力，可以再运行20年。即使是第三次或第四次延长任务，这也不会是一个问题。”