2019邵逸夫天文学奖颁予爱德华 • 史东 (Edward C Stone)以表彰他领导旅行者项目。旅行者项目在过去四十年间,改变我们对四颗巨行星和外太阳系的了解,开展了探索星际空间的任务。爱德华 • 史东是美国加州理工学院大卫 • 莫里斯物理学讲座教授和特别项目副校长。

旅行者项目由美国宇航局于1977年8月和9月发射的两艘宇宙飞船组成,用于探索外太阳系。1979年至1981年期间,两艘宇宙飞船已飞越了木星和土星,此外,旅行者2号于1986年探访了天王星,并于1989年探访了海王星。在可见的未来,旅行者2号将会是唯一探访天王星和海王星的宇宙飞船。因为天王星和海王星似乎比其他太阳系行星更能代表大部分系外行星星族,这些独一无二的数据对于太阳系外行星的研究极其重要。

 

旅行者航程的经历重点包括:

• 发现木卫一(木星的卫星Io)有许多火山,由木卫一内部的潮汐加热所驱动;

• 对木星、天王星和海王星环进行拍摄并首次取得图像,并发现土星环中的复杂结构,包括间隙、狭窄小环、密度和弯曲波,以及暂现的「轮辐」;

• 对太阳系四颗巨行星和其较大卫星进行拍摄,并第一次取得高解度图像,以及发现接近二十四颗新卫星;

• 发现天王星和海王星都有磁场,但与太阳系其他行星有所不同, 他们的磁极相对北极点或自转轴有着颇大的倾斜和偏移。 旅行者还带给我们关于天王星和海王星磁层的第一批数据(磁层就是由电离气体组成的延伸大气层),包括磁层的大小、密度、成分和等离子波。它还证明木星、土星和海王星的大气高层都会出现极光;

• 第一次详细测量土星卫星泰坦和海王星卫星崔顿的大气层;

• 发现海王星放射的能量是从太阳接收能量的2.5倍。这种能量的来源尚未知道;

• 测量行星大气层的成分、风速、温度和压力分布,特别是旅行者证明了海王星的大气层风速高达每小时2,000公里,还有一个称为大暗斑的巨大风暴;

• 旅行者项目大大提高了我们对所有巨行星及其许多卫星的质量、大小、形状和重力场的了解。

• 每艘宇宙飞船都载有「黄金唱片」,当中收录了经过挑选的声音和图像,用以描绘地球上多样性的生命和文化,并且只会在旅行者宇宙飞船遇到高智慧生物时才播放。

• 旅行者1号已离开太阳系,继续进行其星际任务。在离开太阳系 之前,旅行者1号回盼拍摄了一些照片,并合成了一幅着名的 太阳系「全家福」,包括被称为「暗淡蓝点」的地球图像,显示出地球在这个浩瀚的宇宙中如何渺小,因而成为代表地球的一个标志。

 旅行者1号现已离我们很远,相当于地球和太阳距离的145倍,更成为目前人类最远的人造物体。旅行者2号相对地没有那么远。在发射后的四十多年里,它们的仪器继续发送珍贵的数据回地球。经过这 漫长的航程后,宇宙飞船终于到达了太阳系的边缘。

太阳系「边界」有几种可能的定义,但最自然的想法是太阳风层顶。太阳风层顶标志着太阳风层的终点,太阳吹出以电离气体组成的风,最终被星际气体的压力阻挡而停止。在太阳风层顶的内部,空间充满着由太阳而来的低密度物质,而太阳风层顶之外,则含有来自其他恒星的物质。旅行者1号和旅行者2号分别于2012年和2018年底穿越了太阳风层顶,并在宇宙飞船进入星际空间时送回了关于等离子体的速度、密度、温度和其他特性的数据。这是旅行者宇宙飞船最后的任务,也是一个值得表扬的重要里程碑。

尽管许多科学家和工程师将他们的大部分甚至毕生事业投放在旅行者项目中,但这项任务的主要人物是爱德华 • 史东,他从1972年 迄今一直担任项目科学家,超过45年。他并负责宇宙飞船的11个仪器中的一个。在宇宙飞船飞掠行星的期间,他成为旅行者项目发言人, 国际知名,并以清晰的解说和科学权威向公众解释旅行者项目的科学发现。



邵逸夫天文学奖遴选委员会
(译自英文原稿)


2019年5月21日  香港