2019邵逸夫天文學獎頒予愛德華 • 史東 (Edward C Stone)以表彰他領導旅行者項目。旅行者項目在過去四十年間,改變我們對四顆巨行星和外太陽系的了解,開展了探索星際空間的任務。愛德華 • 史東是美國加州理工學院大衛 • 莫里斯物理學講座教授和特別項目副校長。

旅行者項目由美國宇航局於1977年8月和9月發射的兩艘太空船組成,用於探索外太陽系。1979年至1981年期間,兩艘太空船已飛越了木星和土星,此外,旅行者2號於1986年探訪了天王星,並於1989年探訪了海王星。在可見的未來,旅行者2號將會是唯一探訪天王星和海王星的太空船。因為天王星和海王星似乎比其他太陽系行星更能代表大部分系外行星星族,這些獨一無二的數據對於太陽系外行星的研究極其重要。

 

旅行者航程的經歷重點包括:

• 發現木衛一(木星的衛星Io)有許多火山,由木衛一內部的潮汐加熱所驅動;

• 對木星、天王星和海王星環進行拍攝並首次取得圖像,並發現土星環中的複雜結構,包括間隙、狹窄小環、密度和彎曲波,以及暫現的「輪輻」;

• 對太陽系四顆巨行星和其較大衛星進行拍攝,並第一次取得高解度圖像,以及發現接近二十四顆新衛星;

• 發現天王星和海王星都有磁場,但與太陽系其他行星有所不同, 他們的磁極相對北極點或自轉軸有著頗大的傾斜和偏移。 旅行者還帶給我們關於天王星和海王星磁層的第一批數據(磁層就是由電離氣體組成的延伸大氣層),包括磁層的大小、密度、成分和等離子波。它還證明木星、土星和海王星的大氣高層都會出現極光;

• 第一次詳細測量土星衛星泰坦和海王星衛星崔頓的大氣層;

• 發現海王星放射的能量是從太陽接收能量的2.5倍。這種能量的來源尚未知道;

• 測量行星大氣層的成分、風速、溫度和壓力分佈,特別是旅行者證明了海王星的大氣層風速高達每小時2,000公里,還有一個稱為大暗斑的巨大風暴;

• 旅行者項目大大提高了我們對所有巨行星及其許多衛星的質量、大小、形狀和重力場的了解。

• 每艘太空船都載有「黃金唱片」,當中收錄了經過挑選的聲音和圖像,用以描繪地球上多樣性的生命和文化,並且只會在旅行者太空船遇到高智慧生物時才播放。

• 旅行者1號已離開太陽系,繼續進行其星際任務。在離開太陽系 之前,旅行者1號回盼拍攝了一些照片,並合成了一幅著名的 太陽系「全家福」,包括被稱為「暗淡藍點」的地球圖像,顯示出地球在這個浩瀚的宇宙中如何渺小,因而成為代表地球的一個標誌。

 旅行者1號現已離我們很遠,相當於地球和太陽距離的145倍,更成為目前人類最遠的人造物體。旅行者2號相對地沒有那麼遠。在發射後的四十多年裡,它們的儀器繼續發送珍貴的數據回地球。經過這 漫長的航程後,太空船終於到達了太陽系的邊緣。

太陽系「邊界」有幾種可能的定義,但最自然的想法是太陽風層頂。太陽風層頂標誌著太陽風層的終點,太陽吹出以電離氣體組成的風,最終被星際氣體的壓力阻擋而停止。在太陽風層頂的內部,空間充滿著由太陽而來的低密度物質,而太陽風層頂之外,則含有來自其他恆星的物質。旅行者1號和旅行者2號分別於2012年和2018年底穿越了太陽風層頂,並在太空船進入星際空間時送回了關於等離子體的速度、密度、溫度和其他特性的數據。這是旅行者太空船最後的任務,也是一個值得表揚的重要里程碑。

儘管許多科學家和工程師將他們的大部分甚至畢生事業投放在旅行者項目中,但這項任務的主要人物是愛德華 • 史東,他從1972年 迄今一直擔任項目科學家,超過45年。他並負責太空船的11個儀器中的一個。在太空船飛掠行星的期間,他成為旅行者項目發言人, 國際知名,並以清晰的解說和科學權威向公眾解釋旅行者項目的科學發現。



邵逸夫天文學獎遴選委員會
(譯自英文原稿)


2019年5月21日  香港