有一个妖精潜伏在我们太阳系的边缘

有一个妖精潜伏在我们太阳系的边缘

我们的太阳系中发生的事情远不止你在学校学到的八颗(或许是九颗)行星。昨天,一组研究人员宣布在太阳系边缘发现了一颗绰号为“地精”的新矮行星,这让太空迷们想起了这一点。这颗矮行星的轨道很奇怪,可能为存在一个比地球大得多的理论世界提供进一步的证据,这个世界潜伏在太阳系中一个难以研究的区域,即奥尔特云。

地精(正式名称为 2015 TG387)是迄今为止发现的距离太阳最远、质量最大的天体。发现地精的调查之前还发现了两个接近该距离的天体,即塞德娜和 2012 VP113。虽然这两个天体的近日点(轨道上距离太阳最近的点)都比地精的更远,但它们距离太阳最远的点也更近。

直到最近,天文学家才拥有研究太阳系边缘物质的工具。当他们开始寻找时,他们发现了很多物体,发现“地精”的团队成员斯科特·谢泼德说。但其中许多物体距离我们已知的巨行星(如海王星和木星)足够近,以至于这些较大的天体会影响它们的轨道。与塞德娜和 2012 VP113 一样,2015 TG387 距离太远。但这三个物体的轨道都有相似之处,这表明有某种大的东西(究竟是什么,目前尚不清楚)影响着它们的轨道。

“六十年来,冥王星一直位于我们所认为的太阳系的边缘,”哈佛天体物理学家斯科特·肯扬说道,他并未参与这项研究。他说,近年来,这一切都发生了变化,谢泼德的团队正在帮助我们了解太阳系真正的边缘。以下是有关他们最新发现的一些答案。

2015 TG387 有何显著特点?

与团队已经发现的行星相比,The Goblin 的“轨道更大”,Sheppard 说道,“因此它与 Sedna 或 2012 VP113 相比,距离太阳更远。”这颗矮行星绕太阳运行一圈需要大约 4 万年,幸运的是 Sheppard 团队在正确的时间发现了它。

谢泼德表示,通常情况下,距离我们太阳系如此遥远的天体会受到太阳系外物质的显著影响。“‘魔怪’之所以不同寻常,是因为这种影响似乎从未发生过,”他说道。利用他们对其轨道的了解,“我们进行了大量模拟,发现外力确实会稍微推动它,”他说道,“但影响……并不大。”这意味着‘魔怪’是一个完美的天体,可以用作“探测器”,观察奥尔特云中还发生了什么。太阳系的这个遥远区域仍然受到太阳的影响,但我们对那里的情况知之甚少。天文学家可以观察像‘魔怪’这样的天体的运动,并模拟可能影响其轨道的其他物质。

为什么是“妖精”?

谢泼德表示,由于该物体太过暗淡,天文学家对其了解不多。“我们不知道它的表面是雪白如雪还是煤黑如炭,”他说。“由于它体积较小,因此不足以形成实质性的大气层,”他说。

谢泼德说,这个诡异的名字只是一个昵称。他的团队已经监测该物体一段时间了,但直到 2015 年万圣节前夕,他们才最终评估出该物体的轨道从未进入已知行星的范围,因此这对他们来说意义重大。由于“2015 TG387”读起来很别扭,他们就用了“妖精”这个字母。不过,这并不是它的最终名称。“未来必须给它正式命名,而命名可能……基于过去的某种神话,”他说,就像大多数天体一样。

它的发现对于我们了解太阳系有何意义?

窥视太阳系的遥远角落也能让我们看到它的过去。我们目前的理解是,行星是由围绕太阳新生恒星的物质星云形成的。最终,所有的尘埃和气体聚集成了我们所知的行星。但目前的模型无法解释理论上似乎影响“地精”及其遥远同伴轨道的巨大质量。

如果“行星 X”(它的昵称)被发现,“这将表明我们的太阳系是在非常混乱的环境中形成的,”谢泼德说。这是因为它距离太阳非常远,科学家必须弄清楚它是如何到达那里的。

好的,也许它在 X 行星附近。什么是 X 行星?

行星 X(又称第九行星)可以解释“地精”及其两颗“同伴”的轨道。肯扬说,考虑到它们与太阳和我们已知的大型行星之间的距离,你会认为这三颗行星的轨道都是随机的。他没有参与当前的研究。但尽管它们非常偏心(即非圆形),但它们似乎都不是圆形的。“我们希望得到一些解释,说明为什么它们不是随机的,”他说。

他认为最有可能的假设是奥尔特云中还有另一颗大行星,这些天体都受到它的影响。那就是第九行星。但他说,不管它是否存在,妖精星和其他矮行星都提供了“更好地了解 40 亿年前原太阳星云的状况”的机会。

妖精是独一无二的吗?

2015 TC387 拥有我们所知的最大轨道,但这并不意味着那里没有更多同类行星。朱尼阿塔学院物理学讲师 Alison Earnhart 在一封电子邮件中告诉《大众科学》 :“我认为大多数天文学家怀疑奥尔特云中可能充满了各种矮行星。”她写道,那里可能还存在一些大型行星,例如行星 X。但她表示,怀疑是一回事,观察它是另一回事。“Goblin 是我们积累奥尔特云内含物质证据的又一大进步,由于距离太远,奥尔特云仍然是一个非常神秘的领域,”她说。Earnhart 未参与当前研究,但她表示对这一新发现感到很兴奋。

谢泼德的团队仍在太阳系外围搜寻可以帮助我们了解该地区故事的物体——并确定行星 X 的位置(如果它确实存在)。“现在还不能确定,”谢泼德说。他们估计需要再找到三个物体,使目前的数量翻一番,以确定它们是否都受到奥尔特行星中更大物体的影响。他说,他们目前正在观察一些物体,但这些事情需要时间。

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