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小編的世界 優質文選 宇宙

65億公里外,新視野號拍攝的小天體照片,看到了一個奇異的世界


2022年3月27日 - 宇宙小編  
   

五十年前,人類終於在科技的幫助下走出地球,看到了地球之外的世界。地球之外的第一個空間是太陽系存在了50多億年,人類要走向星空,首先要探索太陽系的奧秘。

根據我們目前的探索,太陽系統大致可以分為內外兩層,即內太陽系統和外太陽系統。內太陽系統主要由八個行星和小行星帶組成,最遠的位置是海王星軌道,距離太陽約30個天文單位。

外太陽系以海王星外的黃道面為界,黃道面外的空間由外太陽系的範圍決定,這一範圍非常廣泛,與內太陽系相比,外太陽系更廣闊、更複雜、更神秘。太陽系外側是包裹整個太陽系的圓盤狀區域,我們稱之為柯伊伯帶。

事實上,柯伊伯帶和火星和木星之間的小行星有很多相似之處,它們都是由大量的小天體組成,不過柯伊伯帶環繞著整個內太陽系,面積很大,其中存在著大量的小行星、彗星等天體,除了這些可能還存在著一些顛覆我們傳統天體理論的小天體。

柯伊伯帶不是外太陽的邊界。通過柯伊伯帶,它是一個廣闊的星際空間。穿梭一段時間後,它將進入太陽系最複雜、最神秘的區域。我們稱之為奧爾特雲。

奧爾特雲是太陽系的真正邊界區域,最遠可以延伸到10萬億公裏左右,也就是近一光年的距離。奧爾特是一個包裹著太陽系的球雲團,裏面覆蓋著各種天體和許多活躍的彗星,距離太陽約5萬-1萬個天文單位。



  

上述就是整個太陽系的組成部分,從這些簡單的描述中,我們也可以看出,太陽系的真正奧秘主要還是集中在外部太陽系。遠離太陽,星空環境可以保持最原始的狀態,科學家們認為,太陽系邊緣的一些小天體很可能從太陽系誕生時就沒有發生太大的變化,保持著原始的狀態。透過這些原始的小天體,也許能讓我們揭開形成太陽系的謎團。

探尋太陽系邊緣的奧秘,單靠天文望遠鏡是不可能的,因為那裏收到的太陽光線很小,顯得特別黑暗,大多數天體和更具體的情況我們都不能真正理解。而且要了解外太陽系更多的秘密,則需要派出探測器。

當然,以人類目前的科技實力,我們也無法深入奧爾特雲探索,以人類目前飛船的速度,進入奧爾特雲還沒有超過5000年,而要穿越整個奧爾特雲,還需要數萬年。

因此,即使人類想探索外太陽系,我們目前的技術主要集中在柯伊伯帶。2006年1月19日,美國宇航局發射了人類歷史上第一個主要探索柯伊伯帶的探測器,這是一個新的視野號。

新視野號的主要任務是探測冥王星及其最大的衛星卡戎(冥衛一)和柯伊柏帶的小行星群。同時,新視野號也是人類發射速度最快的太空飛行器。經過9年的航行,2015年,新視野號探測器跳過冥王星,拍攝了冥王星近距離的清晰照片。

在完成了冥王星及其衛星的探測後,新的視野號繼續向柯伊伯帶前進,探索這裏的神秘小行星。截至2019年1月1日,新的視野號人類目前研究過的最遙遠的天體——UltimaThule。

這顆小天體比冥王星小得多,它最長的距離只有35公裏,所以去探索這顆小天體,主要是因為它與一般的小行星有許多不同之處。那這個小天體有什麼特別之處呢?UltimaThule的新視野號近距離拍攝,科學家們看到這張照片後,感到難以置信,它讓科學家們大開眼界,也擴大了我們對天體的認識。

由於新視野號拍攝的UltimaThule的照片數據多達6.65GB,完成這些照片的全部處理需要很長時間。從現在分析的照片可以看出,這個小天體確實很特別,首先它的顏色是紅色的。



  

紅星在太陽系裏相信大家也見過,最引人注目的是火星,火之所以呈現紅色,是因為鐵氧化物所致,那麼UltimaThule的紅色是怎麼來的呢?這也是鐵氧化物所致嗎?對於這一點,科學家們也很困惑,要知道在小行星系列中,我們還沒有發現第二個紅色的小天體。

火星的紅色是由其表面的岩石經過長時間的洗禮和氧化引起的。然而,在太陽系邊緣,這裏的環境與內部太陽系有很大的不同。此外,它本身是一個小天體,沒有可以氧化的表面環境。如果不是氧化引起的,那麼這個小天體明亮的紅色表面是如何形成的呢?為了解開這個謎團,我們需要更多的研究,也許會有意想不到的重大發現。

UltimaThule除了具有神秘的紅色特征外,還具有令科學家驚歎的特征,即其形狀奇特。從照片中可以看出,這種小天體並非我們常見的球形,而是由一大一小兩個球組成的。

而且這兩個一大一小的球也不是標准的球,而是扁平的,如果用一個合適的比喻,看起來就像一個紅色的煎餅或雪人形的煎餅。科學家們也曾在太陽系中發現過類似的花生狀天體,只是那個天體或不是扁平的,像UltimaThule這樣的扁平紅色小天體,人類首次發現。

那麼這種奇怪的天體是如何形成的呢?通過初步的觀察分析,科學家認為這種小天體是在太陽系初期形成的,兩種小天體在溫柔的碰撞狀態下逐漸融合而成。至於它的扁平形狀,可能與太陽系邊緣的特殊運動軌道有關。

UltimaThule天體的發現,完全改變了人類對柯伊伯帶小天體結論的認識,它可能隱藏著關於太陽系起源和進化的秘密。而且像這樣奇特的天體,相信柯伊伯帶還有不少,不過人類目前的科技實力有限,對柯伊伯帶的探索還只是很小的片面,相信將來我們會有更先進的探測器,能夠完成對整個柯伊伯帶的探索,然後走向奧爾特雲,最後走出太陽系。