来自被称为 “天涯海角”(Arrokoth) 的小行星的数据揭示了行星如何形成的全新见解。
如果你在“新视野”号飞越 Arrokoth 时在飞船上,那么在人眼看来,它将是明显的红色。这可能是由一种叫做 tholins 的化合物引起的。
来源:美国宇航局 / 约翰霍普金斯大学应用物理实验室 / 西南研究所
在2019年的元旦,新视野号探测器掠过了一个被指定为2014 MU69的小小的雪人形状的世界。在飞越这个遥远的天体时,人们给它起了一个非官方的名字 Ultima Thule,但是它的正式名字是 Arrokoth,现在已经得到美国国际天文联会委员会的认可,在印第安人波瓦坦语中意为“天空”。这是迄今为止接收地球飞船飞越的最远天体,新视野号花了13年时间才到达。
现在,经过一年多的时间,数据终于出来了。2月13日,新视野号团队的研究人员在西雅图举行的美国美国科学进步协会科学学会年会上展示了他们的最新发现,这些发现是基于来自探测器的新数据。这些数据在新视野号的发现中所占的比例远远大于去年的最小传输量,由此产生的分析结果可能会改变科学家对太阳系形成过程的理解。
古老的时间胶囊
天文学家知道,太阳系最初是由气体和尘埃组成的模糊云团,最终分解成我们今天看到的秩序井然的系统。 但是中间的步骤,我们却并不怎么了解。
古老的天体 Arrokoth,环绕着遥远而寒冷的海王星之外的柯伊伯带区域运行,已经做好了给我们答案的准备。 这个遥远的天体自从在太阳系诞生的时候形成以来可能没有什么变化,所以它就像一个来自那个古老环境的时间胶囊。
天文学家说,这个古老世界的景象清楚地指向过去。在过去,类似的天体是由最初的太阳星云直接坍缩形成的,这些气体云最终坍缩成为我们的太阳系。
Arrokoth由两个红色叶状体组成,像一个略扁平的雪人,表面相对平滑,几乎没有小行星撞击的迹象。 最重要的是,这两个波瓣在接触之前,似乎就已经以相同的步伐在移动和旋转。 你可以想象两个恋人在散步,甚至在他们伸出手并牵起手之前就被吸引到一起。
这是一个关于宇宙形成的故事,它帮助我们回答了一个古老的宇宙之谜,这个谜题是由对现有数据的不同解释所提出的。
“几十年来,计算机模型之间一直存在着一场战争,”新视野的首席研究员艾伦 · 斯特恩在接受《发现》杂志采访时说。一方支持所谓的等级增长模型,即尘埃颗粒相互碰撞形成卵石,形成岩石,然后是大石头,最后形成大型物体,这是一个漫长而激烈的碰碰车游戏。另一方则认为是星云崩塌,这意味着最初由尘埃和气体组成的星云通过重力旋转在一起,然后非常轻柔地直接崩塌成更大的星体。这可能看起来是一个细微的区别,但是它对我们的太阳系是如何形成有着重大的影响。
Arrokoth,在太阳系的偏远腹地绕行,提供了一个前所未见的视角,让我们去理解行星实际上是如何形成的。
“我们从来没有找到过像 Arrokoth 那样原始和保存完好的物体,” Stern 说:“自从40多亿年前它形成以来,它基本上没有变化。” 这对于回答有关太阳系遥远过去的问题来说是无价的。
从新视野号看 MU69( Arrokoth) ,可以看到火山口和有趣的分层
来源:约翰霍普金斯大学应用物理实验室 / 西南研究所 / 国家光学天文台
聚集
去年新视野的早期数据暗示了组成 Arrokoth 的两个叶状体之间的轻微碰撞,这是太阳系形成碰撞理论的证据。
但是,斯特恩说,经过十倍的数据和数月的计算机建模,他们现在看到了一个不同的故事,一个描绘Arrokoth形成更平静的故事。
“有五种不同的证据证明是太阳星云坍缩形成”,他说,所有的证据都指向温和的形成理论。 如果 Arrokoth 是这样形成的,那么这就是一个信号,表明太阳系的其他组成部分也可能来自于尘埃云,而不是来自于无数物体的剧烈碰撞。
斯特恩在新闻发布会上说: “Arrokoth为两种形成理论提供了决定性的数据。 我相信,这将改变我们的认知。”现在地球上有了更多的数据,研究人员正在重新审视他们来自这个遥远星球的理论。
现在地球上以接收的数据显示,Arrokoth 有些被压平了,但是它有一个可辨认的雪人形状。这些数据还再次印证了阿罗科思的红色色调,这与其他许多遥远的太阳系天体具有相同的特征。 科学家认为,红色是由于有机分子类似于tholins,被认为是生命的组成部分。
Arrokoth 的数据仍然在从新视野号流向地球,而且还要一年半才能完成。 但是航天器管理人员将数据从最高优先级到最低优先级进行了分类,因此还未传回数据不太可能有颠覆性的改变。
在未来,任务规划者们希望让“新视野”号在它离开太阳系的旅程中,又经过一个柯伊伯带天体。 斯特恩说,除非飞船出现故障,否则它可以继续收集数据直到21世纪30年代末。 但它应该会在21世纪20年代末离开柯伊伯带,所以它只有几年时间搜寻下一个目标。
编译:天文通 / 神秘的老A
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