目标对准柯伊伯带探索太阳系墓地韦伯望远镜能发现哪些

发布时间：2023-03-02 13:30:13 所属栏目：外闻来源：未知

导读： 　　距离产生美，天体间也不例外。一旦突破距离，像苏梅克－列维9号彗星撞木星那样的“惨剧”就会发生。《流浪地球》系列电影提到一个天体物理学概念：洛希极限。大意是天体之间

　　距离产生美，天体间也不例外。一旦突破距离，像苏梅克－列维9号彗星撞木星那样的“惨剧”就会发生。《流浪地球》系列电影提到一个天体物理学概念：洛希极限。大意是天体之间保持安全距离大家就相安无事，要是安全距离被打破，一个小质量天体落入大质量天体的洛希极限范围内，它就会被扯成一堆碎片。

　　知名学术期刊《自然》刊载的论文介绍，通过掩星观测手段，一支国际天文研究团队发现太阳系边缘一颗名为创神星的小行星拥有一个行星环，环与母星间的距离超过7个行星半径，即洛希极限的两倍多，这个行星环的存在“挑战现有认知”。依据天文学界目前普遍接受并应用的洛希极限推论，那个位置不可能出现行星环。

　　那么问题来了，什么是洛希极限？为什么“创神星”的行星环会出现在不该出现的位置？就这些问题，华西都市报、封面新闻记者采访了南京大学天文与空间科学学院教授、博士生导师周礼勇，以及北京大学EAST望远镜筹备组成员、天体物理博士刘博洋。

　　洛希极限指天文学中一个特殊的距离，1848年，由法国天文学家爱德华·洛希首先计算出来并因此得名。洛希极限指的是一个大质量天体对一个小质量天体进行引力作用时，小质量天体可以被大质量天体引力撕裂的最大距离。天体的洛希极限是由它自身的质量和半径所决定的。

　　刘博洋告诉记者，小质量天体落入洛希极限内侧就会解体，这隐含着一个假设。它的前提是小质量天体里所有的物质仅仅是依靠自身重力维系在一起。在这个前提下，当小质量天体在大质量天体的引力场中，它离大质量天体近的一侧和远的一侧所受到的引力不一样。小质量天体离大质量天体越近，这两面受力的差别就越大。当这个力达到一定程度，小质量天体就会被潮汐力拉开、拉散。人类对太空的探索在古代就已经开始了，随着科技的发展人们从夜观天象到望远镜的使用，以及最后的人类智慧结晶：詹姆斯韦伯太空望远镜成功升空。这意味着对茫茫宇宙的探索也正式进入了新的旅程。詹姆斯韦伯望远镜这次对准的目标，是神秘的“太阳系墓地”中的冰冷物体，我们早有耳闻却对此陌生的冥王星就在这个可怕的“墓地”之中。

　　要探索冥王星，就要接近神秘的柯伊伯带。冥王星及其卫星之一卡戎，正好位于柯伊伯带。众所周知，冥王星可能不再是一颗行星，但是这颗矮行星及其位于柯伊伯带的冰冷“邻居”即将成为人们关注的焦点。

　　詹姆斯韦伯太空望远镜今年的首批任务之一，将是研究冥王星和柯伊伯带中数千个其他天体中的一些可怕的物体，那么，柯伊伯带到底有多么可怕呢？

　　首先让我们来了解下柯伊伯带究竟是什么。柯伊伯带是我们太阳系中海王星轨道以外的区域。与其它天体不同，这些被称为柯伊伯带天体或跨海王星天体的天体在颜色、形状、大小、分组（星团、成对等）以及地质和大气活动方面表现出显着的多样性。

　　它可怕的地方在于，表面异常冰冷，被冰冻的甲烷覆盖着，科学家一直希望对其进行探索，但都无功而返。虽然包括美国宇航局的新视野任务在内的几艘宇宙飞船，已经飞过这些天体，但他们无法探究其面目，只能短暂地观察到它们。现在不同了，借助韦伯望远镜灵敏的红外相机，科学家们将能够在更长的时间内研究这些物体。

　　那么，柯伊伯带是怎么形成的呢？我们可以参考同为最神秘的奥尔特云，奥尔特云的形成最有可能就是早期超巨星爆炸的产物。太阳形成的因素就是超巨星爆炸后，剩余的重金属吸引周围物质，引力引发核聚变，然后膨胀，吞噬其他行星（一切有质量的物体，包括气体）爆炸（抛出物质）引力坍塌，周而复始降级成红矮星。

　　“使用韦伯，我们将能够获得有关表面化学的信息，这可能会为我们提供一些线索，了解为什么柯伊伯带中有这些不同的种群，”韦伯太阳系观测跨学科科学家海蒂哈梅尔说。除此之外，科学家们还希望通过韦伯，分析数据以了解太阳系的形成年份，因为这对人类的起源探索也是至关重要的。

　　“这些是太阳系形成墓地中的天体，”康奈尔大学天文学家、韦伯跨学科科学家乔纳森卢宁说。他指出，这些物体可能已经存在了数十亿年，并且可能持续数十亿年。但观察这些，对詹姆斯韦伯望远镜来说是“小菜一碟”，不费吹灰之力。更难的任务恐怕还在后面。

　　韦伯还将研究被称为半人马的天体，这些天体是前柯伊伯带天体，其轨道已被改变，因此它们被拉得更靠近太阳，位于木星和海王星之间的某个地方。

　　其中一个这样的天体是海王星的卫星海卫一。“尽管它是海王星的卫星，但我们有证据表明它是一个柯伊伯带天体，在过去的某个时候离海王星太近了，它被捕获到了围绕海王星的轨道上，”哈默尔说。

（编辑：滁州站长网）

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