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在寒冷而遙遠(yuǎn)的太陽系邊緣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出冥王星軌道，天文學(xué)家剛剛發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(yuǎn)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(xué)家Sihao Cheng表示：“這個(gè)天體的遠(yuǎn)日點(diǎn)——即軌道上最遠(yuǎn)離太陽的點(diǎn)——是地球軌道半徑的1600多倍。” “而它的近日點(diǎn)——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。” Cheng和他的同事一直在進(jìn)行一項(xiàng)計(jì)劃，尋找并研究海王星外天體（TNOs），它們是一些圍繞太陽運(yùn)行、位于海王星軌道之外約30個(gè)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(qiáng)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(yuǎn)區(qū)域，并識別那里的單個(gè)天體。 迄今為止發(fā)現(xiàn)的最遙遠(yuǎn)天體是“FarFarOut”，一顆直徑約400公里的巖石天體，距離太陽132個(gè)天文單位。 Cheng及其同事是在暗能量相機(jī)遺產(chǎn)巡天（DECaLS）和加拿大-法國-夏威夷望遠(yuǎn)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(gè)觀測項(xiàng)目共觀測到2017 OF201達(dá)19次，使研究團(tuán)隊(duì)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(shí)，距離太陽90.5個(gè)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(diǎn)為44個(gè)天文單位，遠(yuǎn)日點(diǎn)達(dá)1600個(gè)天文單位——進(jìn)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(tuán)。 我們還不清楚這個(gè)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(gè)大型天體發(fā)生引力相互作用，被“彈”入這個(gè)軌道；也可能其軌道演化經(jīng)歷了多個(gè)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(xué)家認(rèn)為是“第九行星”存在的證據(jù)。 事實(shí)上，研究團(tuán)隊(duì)對2017 OF201在太陽系中的軌道進(jìn)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(gè)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(shí)間接近我們到可以被探測到的程度。” Cheng說：“這個(gè)天體的存在表明，可能還有大約100個(gè)具有相似軌道和大小的天體；它們現(xiàn)在只是太遠(yuǎn)，無法探測到。”
“盡管望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的進(jìn)步讓我們能探索遙遠(yuǎn)的宇宙，但對我們自己的太陽系，依然還有許多未解之謎。” 2017 OF201已由國際天文學(xué)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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