行星是如何形成的?「新視野」探索2014MU69背後的研究意義

2021-01-09 想法捕手
圖片:NASA

新視野號New Horizons最近發布了他們「終極之地」2014MU69(Ultima Thule)研究的第一批結果,這是一顆2014年發現的柯伊伯帶天體。

結果表明2014MU69是一個古老的原始行星遺蹟,自從它在45億年前形成以來,就一直是那樣,對於研究行星的形成極有價值。

1.

(486958)2014MU69似乎是一對巖石擠在一起形成的,長21英裡(33公裡),寬10英裡(16公裡)。它繞太陽運行的距離約為40億英裡(冥王星的軌道約為37億英裡)。

2014年,天文學家 Marc Buie使用哈勃太空望遠鏡首先發現了它。

2015年「新視野號」在成功拍攝了矮行星冥王星的照片後,

將目標對準了(486958)2014MU69。

冥王星的新全球地圖。圖片:NASA

飛船繼續進入了柯伊伯帶,這是太陽系外的一個區域,位於海王星軌道之外,周圍有許多小冰體。

(486958)2014MU69是一顆寒冷的古老的柯伊伯帶天體,自太陽系形成以來,由於其穩定的軌道和來自遙遠太陽的微弱加熱,被認為基本上不受幹擾。

因此它可能保存著太陽系早期歷史的線索,對它的研究可以加深我們對行星形成的認知。但目前科學家們對它的研究才剛剛起步。

2.

2019年1月1日,「新視野號」以接近53,000公裡/小時的速度快速飛過MU69(最低時速為3,500公裡),進行了詳細的觀測。

不久前,完成該任務的科學家們在「科學」雜誌上,公布了他們「飛越」(486958)2014MU69的第一批的結果。

藝術模擬

他們的初步分析,揭示了一些重要的東西:

第一,這個天體是雙葉接觸的雙星,這意味著是兩個較小物體溫和碰撞形成的。令人驚訝的是,這些巖石是扁平的,而不是球形的。

第二,在2014MU69軌道上沒有發現衛星、環或塵埃雲,也沒有任何跡象表明它有大氣,也就是說它一個基本不受任何影響的孤獨天體。

第三,亮度和紋理在物體上似乎各不相同,有凹坑和明亮的物質斑點,但構圖本身似乎沒有變化。

這些只是初步的研究結果,預計太空飛行器的全部數據傳輸到地球,至少還要一年的時間。

目前研究人員已經在試圖模擬2014MU69的形成。

這個物體似乎是在重力的影響下由兩團均勻的鵝卵石緩緩靠近,融合在一起形成的。

研究行星形成的科學家們對2014MU69的原始環境感到興奮。

卑詩省大學(University Of British Columbia)博士後克裡斯蒂娜·范萊霍文(Christa Van Laerhoven)說:

「我們可以或多或少地看到一些東西,它或許就是一顆原始行星形成之前的樣子,也就是現在形成的樣子。」這意味著它可以提供更多的數據來幫助理解行星的形成過程。

3.

圖片:NASA

物體扁平的形狀特別神秘。

亞利桑那大學的副研究員卡特·沃爾克Kat Volk說:「外部太陽系中有一些東西是如此的平坦,這有點令人驚訝。」

物理學家通常假設太空中的物體是球形的,所以需要一些思考才能理解MU 69到底是如何形成這樣的。

這只是一個物體,所以我們不能推廣到柯伊伯帶的其他部分。

「如果我們能看到更多,那將是真的很棒,」沃爾克說。「特別是在這樣大的範圍內,從地面(在地球上)很難看到。」

此次任務的首席調查員艾倫·斯特恩Alan Stern說,

「新視野號」小組希望繼續研究柯伊伯帶天體和中間空間,甚至可能計劃在太空飛行器離開太陽的過程中飛越另一個物體。

但在此之前,肯定還有更多的謎團等待著在尚未下載的數據中找到。

事實上,MU69距離地球66億公裡,和我們以前見過的天體都不一樣。

它奇怪的形狀迫使人們重新思考遙遠的跨海王星物體,以及太陽系行星是如何由較小的塵埃和巖石形成的。

MU69就像太陽系形成時封存的時間膠囊,它提供了對太陽系早期歷史前所未有的一瞥,這一階段的行星是由被稱為微星體(planetesimals)的積木形成的。

另外,正如哈勃之前的數據所顯示的那樣,MU 69的膚色其實是紅色的,可能比冥王星還要紅。這也是NASA第一次探索這些「超紅色」天體。

圖片:NASA

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