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柯伊伯带小天体“天涯海角”:红色的世界,在两个扁平球体间舞动

柯伊伯带小天体“天涯海角”:红色的世界,在两个扁平球体间舞动
2020年01月18日 16:39 新浪网 作者 天文在线

  科学家们表示,位于65亿公里外的名为天涯海角(Ultima Thule)的小行星的奇异形状,为人们探索太阳系的形成过程带来了突破。

  2019年1月1日,美国国家航空航天局的“新视野号”宇宙飞船飞过柯伊伯带时,首次观察到的这个天体,它的外形看起来像一个“雪人”,两个球体被狭窄的颈部相连。但科学家们随即发现,从不同角度观测时,组成“雪人”的两个“球”不是球状,而是更偏向于扁平拉长的形状——更像是变形的饼干或汉堡,而不是肉丸。

  研究人员表示,它们似乎也非常精确地排列在一起。美国圣路易斯华盛顿大学的威廉·麦金农(WilliamMcKinnon)表示这两个扁平球体有不同的轴线:长轴、短轴和中轴。这位研究人员在本周于德克萨斯州伍德兰兹举行的第五十届月球和行星科学会议上展示了他的研究成果。“看起来,这些轴线经过了精准的排列,对齐角度的范围在彼此的10度之内或更甚。这不大可能是偶然造成的。”他认为,这种不同寻常的排列方式表明,构成Ultima Thule的两个天体并不是随机碰撞产生的。

  相反,它们在轨道上相互环绕,其相互引力产生的潮汐力使它们对齐。“接着它们合并了,围绕着长轴首尾相连。” 其他证据表明,这两个部分的合并过程十分温和。新视野号首席研究员,科罗拉多州博尔德市西南研究所(SWRI)的艾伦·斯特恩(Alan Stern)说:“从合并部分你看不出任何暴力挤压或应力性碎裂的痕迹。” 麦克农(McKinnon)补充道:碰撞可能以每秒两米的速度发生——大约是快走的速度。

  他还表示,所有这些都为行星形成的模型提供了支持,在此模型中,行星的构建块是由球状粒子的引力坍缩导致造成的,而不是随机彼此相互碰撞形成的。麦金农(McKinnon)说:“我们从天涯海角星(Ultima Thule)获得的证据符合这一情况,而不是其他情况。”斯特恩(Stern)补充道:“这是一次巨大的进步。”

  与此同时,其他科学家们正在研究这颗小行星的其他方面,希望找到更多有关它是如何形成的线索。例如,彩色图像显示它的表面是鲜红色。同样来自西南研究所(SWRI)的卡利·霍维特(Carly Howett)认为,很大原因是由于数十亿年的阳光照射在其表面的有机物质上,在这个过程中,这些物质慢慢地转变成一种被称为托林(tholins)的化合物。她说:“这个着色的过程与与我们对原始天体的想法相符。”她在西南研究院(SWRI)的同事西尔维娅·普罗托帕帕(Silvia Protopapa)补充说,其他光谱特征表明该小行星表面还存在水和甲醇,后者也表明了天涯海角星(Ultima Thule)的原始属性。“它最初存在于彗星和原恒星球周围,”她说。

  其他关于该小行星地表地质的细节逐渐在浮出水面。美国约翰霍普金斯应用物理实验室的博士后研究员(柯比.鲁尼恩(Kirby Runyon)提到,该天体表面至少有一个看起来像是陨石坑的巨大撞击凹陷,另外还有一个可能由地面沉降导致的地下裂缝形成的陨石坑链。此外也可能存在升华坑,当一氧化碳等超级挥发性化合物从地下喷发出来,在地表留下类似陨石坑的凹痕时,就形成了升华坑。在这个小行星上存在着起伏的山丘、石块、低谷,甚至有雪崩的迹象。鲁尼恩(Runyon)指出,“即使重力只有地球的1/ 100,000,物体还是会往坠落。”

  此外,两个扁平球体之间的连接处似乎向一侧弯曲。鲁尼恩(Runyon)提到,“这可能暗示了这个天体的两部分是如何缓慢地碰撞的。”

  斯特恩(Stern)补充说,更多的数据还有待公布。他说:“大部分数据仍在飞行器上待传送。”他说,一旦其余的数据被传回,在2020年夏末的某个时候,“新视野号”将继续研究柯伊伯带的星际介质,并将其机载望远镜对准柯伊伯带中任何距离近到能够被观测到的天体。

  航空器同时也搭载了机械燃料,这为探索成功提供了另一种可能性。斯特恩(Stern)表示,“我们的航天器携带的燃料比这次飞行所需的要多。” 现在唯一的难题是,找到天涯海角星(Ultima Thule)的位置太难了。只有在地球上找到Ultima Thule时,宇宙飞船才能朝着其飞行。斯特恩解释说:“随着我们望向越来越远的宇宙深处,从地球上看这些物体也会变得越来越模糊。”最有可能的情况是,“新视野号”不得不使用其自载的望远镜寻找下一个目标,我们希望并祝福它能够及时发现并用剩余的燃料到达其目标天体。斯特恩(Stern)对此感到忧虑:“我们的燃料有限,希望我们足够幸运。”

  参考资料

  1.WJ百科全书

  3. cosmosmagazine- rabbi

  翻译:天文志愿文章组- rabbi

  审核:天文志愿文章组-

  终审:天文志愿文章组-

  排版:天文志愿文章组-零度星系

  美观:天文志愿文章组-

  参考资料

  1.WJ百科全书

  3.原文来自:https://cosmosmagazine.com/space/ultima-thule-latest-an-ancient-red-worldlet-dancing-lobe-to-lobe

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