首页 » 新闻动态 >

小而遥远的世界可以解释外太阳系的奇怪几何形状

2020-02-16 16:40:05来源:

科罗拉多州丹佛

数以百计的月球般的世界可能绕着海王星超越太阳公转,从而塑造了外部太阳系的几何形状。到目前为止,天文学家仅发现了少数这些天体-但是如果有更多的天体,他们可以解释为什么其他遥远的物体以它们的方式运动。

这些世界中大量的证据可能会削弱第九号行星的情况,第九号行星是一个比地球还大的看不见的行星,据推测该行星绕海王星飞行。它们的集体引力影响会将一些行星物体拖入远离内部太阳系的轨道。

科罗拉多大学博尔德分校的本科生雅各布•弗莱西格(Jacob Fleisig)说:“尸体引起这种分离,而不是看不见的第九颗行星。”他于6月4日在美国丹佛举行的美国天文学会会议上介绍了这项工作。

大学的天体物理学家Fleisig和Ann-Marie Madigan受最近发现的极端太阳系天体的启发。其中包括被称为塞德纳(Sedna)的世界,它永远不会比太阳更接近地球距离的76倍。(海王星是行星的最外层,大约是地球距离的30倍。)

行星流浪者

Sedna和其他极端物体令人困惑。人们认为它们与行星,小行星和其他由原始的气体和尘埃旋转盘聚结的物体形成了更靠近太阳的位置。后来一些未知因素将其中一些物体推向了极端轨道。

2016年,帕萨迪纳市加州理工学院的迈克尔·布朗(Michael Brown)和康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)提出了第九行星的存在,它永远不会比太阳更接近地球距离的200倍。他们说,第九行星的引力可能会将塞德纳之类的物体推出轨道。

但是弗莱西格和马迪根说,他们不需要援引第九行星的存在。他们进行了超级计算机模拟,模拟了在冰冷区域柯伊伯带以外的太阳系之外的太阳系中,物体可能如何相互作用。他们发现一群月球大小的世界可以做很多与第九星球相同的事情。

在数百万年的时间里,这些较小世界的集体引力将推动遥远物体的轨道运动。这些世界会像碰碰车一样相互冲撞,并偶尔导致物体移到很远的轨道上。他们的模拟表明,更大规模的物体将被抛入最遥远的轨道,正如一些观测结果所暗示的1。

最远的边缘

加拿大维多利亚NRC赫兹伯格天体物理研究所的天文学家萨曼莎·劳勒(Samantha Lawler)说,这项工作看起来“非常酷”,并且是“非常有前途的方式”,可以解释遥远的世界如何进入轨道。Madigan说,这也可以解释太阳系外的其他几个奥秘,例如上个月报道的一个叫做2015 BP519的物体,它绕着行星的平面以一个陡峭的角度绕着太阳旋转2。早期的模拟表明,引力相互作用还会使物体变得不稳定,从而将物体踢入这些严重的角度3。

九号星球的支持者并不轻易放弃。巴蒂金说,他的计算并未表明遥远世界的引力会影响其他物体的轨道4。他说:“另一种模型可以解释遥远的柯伊伯带的异常结构而无需调用九号行星,这将引起极大的兴趣。”“不幸的是,我不认为这就是那种模式。”

科学家们继续发掘出新的物体,可以帮助回答有关太阳系外部演化的问题。一项于去年12月结束的国际合作“太阳系外源调查”发现,有840多个冰雪世界绕海王星运行。其中有三十个处于分离轨道。