在寒冷而遙遠的太陽系邊緣,遠遠超出冥王星軌道,天文學家剛剛發(fā)現(xiàn)了一個可能是新矮行星的天體。 它被命名為2017 OF201,是一塊直徑約為700公里(435英里)的巖石,體積足夠大,有資格被歸類為矮行星。 更令人感興趣的是它的軌道,這條軌道暗示,在太陽系遙遠黑暗的邊緣,可能并不存在所謂的“第九行星”。 普林斯頓高等研究院的天體物理學家Sihao Cheng表示:“這個天體的遠日點——即軌道上最遠離太陽的點——是地球軌道半徑的1600多倍?!?/span> “而它的近日點——最接近太陽的地方——是地球軌道半徑的44.5倍,與冥王星的軌道相近?!?/span> Cheng和他的同事一直在進行一項計劃,尋找并研究海王星外天體(TNOs),它們是一些圍繞太陽運行、位于海王星軌道之外約30個天文單位處的冰和巖石塊。 尋找這些天體非常困難——它們非常小,而且非常寒冷,反射的光也極為微弱。 近年來,隨著更強大的觀測設(shè)備出現(xiàn),人們能更深入探測柯伊伯帶及更遠區(qū)域,并識別那里的單個天體。 迄今為止發(fā)現(xiàn)的最遙遠天體是“FarFarOut”,一顆直徑約400公里的巖石天體,距離太陽132個天文單位。 Cheng及其同事是在暗能量相機遺產(chǎn)巡天(DECaLS)和加拿大-法國-夏威夷望遠鏡(CFHT)采集的歷史數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)2017 OF201的。 2011年至2018年間,這兩個觀測項目共觀測到2017 OF201達19次,使研究團隊能以較高的確定性描述該天體及其軌道。 2017 OF201最初被發(fā)現(xiàn)時,距離太陽90.5個天文單位,是冥王星軌道距離的兩倍多。 它的軌道呈極端橢圓形,近日點為44個天文單位,遠日點達1600個天文單位——進入了奧爾特云的內(nèi)層,這是一圈包圍太陽系邊緣的巖石與冰的云團。 我們還不清楚這個需要2.5萬年才能完成一次的軌道是如何形成的。 可能2017 OF201曾與某個大型天體發(fā)生引力相互作用,被“彈”入這個軌道;也可能其軌道演化經(jīng)歷了多個階段。 但可以肯定的是,它的軌道不同于此前發(fā)現(xiàn)的一些TNOs的聚集性軌道——這些軌道曾被部分天文學家認為是“第九行星”存在的證據(jù)。 事實上,研究團隊對2017 OF201在太陽系中的軌道進行了模擬,分別考慮有“第九行星”和沒有“第九行星”的情形。 他們發(fā)現(xiàn),如果沒有“第九行星”,2017 OF201就可以擁有一個穩(wěn)定、長期的軌道。 但如果存在“第九行星”,它與海王星的引力相互作用將在1億年內(nèi)將其踢出太陽系。 這是目前最有力的證據(jù)之一,用于反駁“第九行星”的存在;但這也意味著,在柯伊伯帶及其之外,可能還隱藏著大量類似天體尚未被發(fā)現(xiàn)。 “2017 OF201在其軌道周期中,只有1%的時間接近我們到可以被探測到的程度。” Cheng說:“這個天體的存在表明,可能還有大約100個具有相似軌道和大小的天體;它們現(xiàn)在只是太遠,無法探測到?!?/span> “盡管望遠鏡技術(shù)的進步讓我們能探索遙遠的宇宙,但對我們自己的太陽系,依然還有許多未解之謎?!?/span> 2017 OF201已由國際天文學聯(lián)合會正式公布,并在預(yù)印本網(wǎng)站 arXiv 上發(fā)布了相關(guān)論文。 |
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