【科学松鼠会·天文类】从布朗克斯到土星光环的奥德赛

Dennis Overbye　文　　Shea　编译


土星迎来了它的春天。
每隔15年，土星的光环就会侧向对着太阳。这就使得太阳系中最迷人的土星光环中任何的物质扭结或者聚集都会投下长长的影子。
卡罗琳·波科。
做为已经围绕土星运转5年的“卡西尼”土星探测器上控制成像中心实验室的主管卡罗琳·波科（Carolyn Porco）对这一景象欣喜不已。“我感到很幸运能看到这些摄人心魄的景象，”波科博士说，“400年来这是我们第一次有机会能研究土星光环的三维结构。”

                               
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2009年9月21日，波科博士和他的小组公布了最新拍摄的土星光环照片，其中可以看到长长的阴影、物质团块和波动。
“我们知道这些照片都会是非常漂亮的，不过最后的结果比我们预想得还要棒，”波科博士针对他们所获得的结果如是说，“我感觉正在参与一次伟大的冒险。”
虽然这些工作可以由机器人来执行，“但我们也都是探险队员，”波科博士说。
“这太让人兴奋了，”她补充说，“我希望每个人都知道这有多让人兴奋。”
波科博士，56岁，美国空间科学研究所的资深科学家，领导着价值34亿美元的“卡西尼”探测器上的照相机小组，美国科罗拉多大学的兼职教授，《有线》杂志评选出的美国总统该聆听的15个人之一。但她同时也是一个在60年代度过她少年时代的人，肯尼迪总统的话“天空并不是极限”对她影响颇深，而她自己则说：“事物还有待去发现。”
她在“卡西尼”成像小组的网站上模仿《星际迷航》中詹姆斯·柯克（James Kirk）船长写道：“船长日记，2009年3月23日。我们已经非常靠近了。土星和我们以及它的卫星已经在外太阳系一起度过了5年。”
斯坦利·库布里克（Stanley Kubrick）的电影《2001：太空奥德赛》仍然是她最喜爱的电影，甲壳虫乐队也是她的最爱。2001年当她访问英格兰的时候，她和她的同事还再现了甲壳虫乐队专辑封面的照片。波科博士领头穿着一身白色，就像甲壳虫乐队的主唱约翰·列侬（John Lennon）。
波科博士生于、长于纽约布朗克斯的一个家庭，有四个兄弟。部分得益于此使得她在日后取得了天文学上的成功，她说：“我习惯于和男性争论。”
[图片说明]：卡罗琳·波科。
她的父亲是一个开面包车的意大利移民，她的母亲则在家里操持家务。波科博士曾在斯佩尔曼主教高中上学，美国最高法院法官索尼亚·索托马约尔（Sonia Sotomayor）也曾就读于那里。
她是一个好学并且追求卓越的孩子。后来，当她在纽约州立大学石溪分校学习的时候，她还花了两年时间来念诵佛经。不过在一封电子邮件中她写道：“现在，这都是过去的事情了。”
从那以后，波科博士就开始追求她13岁时用邻居的望远镜所看到的土星。做为加州理工学院的研究生，她一开始有些踌躇，但后来找到了一个帮助分析两个“旅行者”号探测器数据的工作，从1978年到1989年这两个探测器造访了从木星到海王星的一系列行星。
她的导师彼得·戈德瑞克（Peter Goldreich）说，从那时起她展现出了抓住事物重点的能力。她发现土星环系统中的神秘暗条纹和土星的磁场有关。她的博士论文是关于土星环以及小卫星的引力对其作用的。
波科博士同时还是一个由科学家和科学作家组成的乐队的主力。
到1989年“旅行者”号飞跃海王星的时候，波科博士已经是美国亚利桑那大学的助理研究员，并且带领了一个小组在研究海王星的光环。
在清一色由男性组成并且充斥着竞争的空间科学中，女性很难获得高位。波科博士曾经把科学家描述成“学校里的恶棍”。她回忆说在他的小组开会前，她都会为自己打气成为一个“强势的男性”。

卡罗琳·波科

                               
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戈德瑞克回忆，即使做为研究生波科博士也“花了很多努力来变得强势，最终她成功了。”
波科博士和卡尔·萨根（Carl Sagan）是朋友，后者是美国康乃尔大学的天文学家、作家、“旅行者”号团队的发起人。当波科的同事嘲笑她还没有结婚的时候，萨根曾站出来为她说话。
波科后来做为顾问受雇于由萨根的小说改编的电影《接触》，其中讲述了天文学家埃利·阿罗维（Ellie Arroway）发现来自外星信号的故事。
波科博士说，“旅行者”号在她的人生中占据了重要的位置。“它具有荷马史诗中的所有元素，”她说，“它是一部12年长的《奥德赛》，充满了重大的发现。随后它又归于平淡。对于我们中的许多人来说这是一段重要的经历，至少对我如此。”
再一次让波科博士踏上征程的是于1997年发射、2004年抵达土星的“卡西尼”探测器。“做为成像小组，我们就相当于站在了整个飞船的舰桥之上，”她说，“我们有能向外望去的窗户，这是我们的职责。”
1990年波科博士被任命为“卡西尼”照相机小组的主管，成为了“卡西尼”12个小组主管之一。她说，这份工作吞噬了她的生活，要求她必须变得强势。“我们的实验取得了巨大的成功，”她说，“但如果我听命于其他人，结果就不会如此。”
但波科说这一切都值得。“对于能参与‘旅行者’号和‘卡西尼’探测器，”她说，“我感到非常满足。”
对于“卡西尼”探测器来说，最激动人心的一刻是2004年“惠更斯”探测器降落到土星最大的卫星土卫六，它的大气比地球的还要浓密。2009年8月，天文学家宣布在土卫六上探测到了甲烷风暴。

                               
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他们还发现了来自土卫二南极的羽状喷出物，这预示着有地下水的存在。“如果我们在那里找到生命，”波科博士说，“那一切都会改变。”
在2007年的一次讲话中，波科博士说着陆土卫六是一件普天同庆的事情。这番讲话也使得她被邀请成为了《星际迷航》的顾问，为一幕和土卫六有关的场景出谋划策。
“卡西尼”计划仍在进行，波科博士现在则成为了将于2015年抵达冥王星的“新视野”号小组的成员。但她说，她想花更多的时间在科普上，希望能写一本有关“卡西尼”的书。
“对我来说，”波科博士说，“绝大多数人错过了许多最好的东西，错过了这个世界的多样性，以及由此带给你的不寻常经历。在我们周围还有一个遵循远古法则——从电荷的移动到行星的运动——的隐秘世界，大多数人完全忽略了它。对我而言，这是一大憾事。”
（本文已刊载于《世界科学》2009年第11期）
[The New York Times 2009年09月21日]