天空出現新三角 天王星軌道有「木馬」

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【大紀元2013年09月02日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)地球、火星、木星和海王星都有自己的旅伴,即行星繞太陽轉動時與其分享軌道的太空岩石。按距離由近到遠,天王星是太陽系九大行星中的第七顆。它曾一度被認為距離太陽太遠難以抓住小行星,但是新發現否定了這個看法,天王星也有它的小行星旅伴,最近在天王星的軌道上發現了一個36英里(60公里)寬的岩石和冰組成的天體。

天體由加拿大英屬哥倫比亞大學(UBC)學者領導一組加拿大和法國的科學家在2011年首次發現。該小組在今年8月30日出版的《科學》雜誌上介紹了他們的研究結果。

木馬小行星點

此照片拍攝於2011年10月24日(2011 QF99位於綠色圓圈內)2011 QF99是天王星周圍發現的第一顆木馬小行星。 (Canada-France-Hawaii Telescope / Coelum)
此照片拍攝於2011年10月24日(2011 QF99位於綠色圓圈內)2011 QF99是天王星周圍發現的第一顆木馬小行星。 (Canada-France-Hawaii Telescope / Coelum)

想像太陽和地球是一個等邊三角形的兩點。三角形的另一點則稱為木馬小行星點,或拉格朗日點。在這樣一個點上,太陽和地球的引力基本上平衡了,這意味著能相對穩定地吸引住小行星或其他天體。

太陽和地球有兩個木馬點,L-4和L-5點。太陽和其他行星也有拉格朗日點,太陽與木星、海王星和火星的拉格朗日點上都有被吸引住的小行星。

科學家曾經認為,天王星的拉格朗日點太不穩定,抓不住小行星。現在,加拿大-法國-夏威夷望遠鏡發現了天王星的第一個木馬小行星。

UBC研究人員表示,他們相信官方標識為2011 QF99的木馬小行星,屬於體積大於預期的那種被太陽系的大行星引力暫時吸住的天體。外觀上類似一顆小行星,但成分類似彗星。

木馬小行星與行星分享軌道,但不與行星發生碰撞。太陽、天王星和新發現的小行星形成一個邊長約17億英里(28億公里)的三角形。

天文學家曾經認為天王星吸引木馬小行星的可能性較低,因為較大的鄰近行星的引力最終會拖走天王星吸引住的木馬小行星。

天王星的木馬小行星的存在表明天王星和海王星可能比以前認為的有更多這樣的小行星。

UBC天文學家,研究的主要作者阿列格安德森(Mike Alexandersen)告訴合眾國際社,「我們的模型預測,在任何特定時間中木星和海王星之間分散的天體中有百分之三應該與天王星或海王星共享軌道。」這個比例令研究人員感到驚訝,因為它遠高於先前估計。

瞭解外太陽系的演化

在2011年和2012年,天文學家用了17個月跟蹤巨大行星附近的的天體,以期更好地瞭解外太陽系的演化。阿列格安德森說,「我們的搜索側重於,搜索海王星木馬和海王星外的天體。」

加拿大的天文學家將QF99標識為「臨時」木馬,因為它只是在最近幾十萬年中被天王星捕獲的天體,預計在一百萬年後將逃離行星的軌道回到外太陽系。

阿列格安德森說:「這告訴我們一些關於當前太陽系演化的知識」,「研究暫時捕獲木馬的過程,我們可以更好地瞭解天體如何遷移到太陽系的行星地區裡。」

約6千塊太空岩石與木星分享軌道,是九大行星中最多的。地球則與一個微小的小行星共享軌道。

QF99小行星距離太陽約19天文單位,也就是地球和太陽之間距離的19倍。地球和太陽之間距離通常為約1.5億公里。

此圖像顯示了天王星木馬2011 QF99在未來5萬9千年年的運動軌跡。當前位置的標誌是紅色的正方形,黑線表示5萬9千年後的軌跡。L4和L5是三角形的拉格朗日點。(UBC天文台)
此圖像顯示了天王星木馬2011 QF99在未來5萬9千年年的運動軌跡。當前位置的標誌是紅色的正方形,黑線表示5萬9千年後的軌跡。L4和L5是三角形的拉格朗日點。(UBC天文台)

2011 QF99小行星的軌跡表明,它最初來自太陽系外地區。科學家計算它將與天王星分享軌道7萬年,然後逃離這個木馬點。最多1百萬年內,這個對象將匯入它所來自的被稱為行星過境洪流的半人馬座。

太陽系木馬小行星

基於這個新的數據,研究人員計算出距離太陽6至34個天文單位的所有小行星和彗星中,約0.1%為天王星木馬,這意味著天王星有一個幾乎不變的旅伴數目。他們還估計木星軌道以外的小行星和彗星中有1%是海王星木馬。

阿列格安德森說:「這可能引發一波搜索天王星木馬小行星的行動。現在人們知道它們存在,也就更願意花時間去尋找。」

阿列格安德森說:「這些臨時木馬揭示從太陽系的外邊緣向內運動的天體,不是以看似混亂的方式散落各處,有些地方能夠暫時卡住天體,就像樹枝沿河流而下,有時會暫時在漩渦中盤旋,但最終會逃脫繼續順流而下。」

(責任編輯:畢儒宗)

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