# #优质好文激励计划# # 太阳系里遥远的星星会和行星共舞吗?会的,而且这是看到宇宙过去的窗户
天文学家在太阳系中发现了一个与海王星共舞的奇怪天体,它们就像在一首歌中寻找着隐秘的旋律。
(图解:海王星外的一个天体与它协调地“共舞”着。图源:Robert Lea(使用Canva创作))
天文学家们在太阳系的边缘发现了一块奇形怪状的太空岩石,被束缚在了一首与海王星共舞的旋律中。
这个天体被命名为2020 VN40,它是位于太阳系远端的海王星外天体(TNOs)家族的一员。2020 VN40是第一个被发现绕转太阳的时间是海王星绕太阳运动时间的十倍的天体,海王星的“一年”是地球的164.8年,这就意味着这个天体的“一年”十分地漫长——大概是1648个地球年,或者说19776个地球月!
负责这次研究的团队认为2020 VN40这伴随海王星的慢条斯理的轨道之舞,可能是从它某一次被海王星这颗冰巨星的重力偶然捕获之后开始的。因此,这次发现可以帮助研究者们更好地认识太阳系边缘天体的运动状态。
在一次发言中,Rosemary Pike,哈佛和史密森天体物理中心的团队负责人指出:“这次发现向着对外太阳系的认识迈出了巨大的一步。它表明,就算是被海王星影响着的遥远的地方也可以有天体的存在,这也为我们了解太阳系的演化提供了线索。”
2020 VN40的绕转“节奏”是从大倾角远距物体(LiDO)测量的数据中发现的。LiDO在双子座天文台的支持下,用“加法夏”望远镜和沃尔特·巴德望远镜在太阳系外寻找一些奇怪的天体。LiDO尤其注意去捕捉一些海外天体,它们的轨道会在地球的公转轨道的轨道面的上下往复运动。这些是迄今为止天文学家也很少涉足的区域。
萨曼莎·劳勒是LiDO团队成员、里贾纳大学研究员,她解释说:“了解到我们的太阳系中,在这些极大又极其倾斜的轨道上有多少小天体,让我们每个人都很兴奋。”
(图解:图中粗黄线标识的就是2020 VN40的轨道,可以看出它在巨行星木星、土星、天王星和海王星的白色轨道平面的基础上,向左上倾斜了。图源:Rosemary Pike, CfA)
这个高度倾斜的轨道到太阳的距离大约维持在日地距离的140倍。
但是话说回来,这个轨道最有意思的地方在于它和海王星轨道的“共振”。其他和海王星按照一定规律并列的天体总是在海王星到达远日点时到达它们自己的近日点。但是2020 VN40却与这个规律背道而驰,它在海王星靠近太阳的时候也到达了自己的近日点。不过,这是要当你从太阳系的顶端观察这个天体,才能发现的现象,因为2020 VN40的轨道有着很大的倾角,它们看上去一起靠近太阳的时候实际并没有离得很近,这个海外天体实际在太阳系下方很远的位置。
不过,正是这个现象将2020 VN40和其他与海王星有“共振”的海外天体区分了开来,因为其它的天体在靠近太阳的时候倾向于停留在太阳系所在的平面内。
Ruth Murray Clay是该团队成员,加州大学圣克鲁斯分校的一位科学家。他说:“这种新颖的运动方式就像是让我们找到了一段我们自认为在一首歌中曾听到过的隐秘的旋律。这改变了我们对遥远天体的运动方式的看法。”
当2020 VN40的轨道的秘密被揭开,我们也了解到太阳系中这些有着高度倾斜轨道的天体可能会以一种新颖又出乎意料的方式运动。
现在,随着维拉·C·鲁宾天文台开始运营,它们将找到更多类似2020 VN40的天体作为调查研究的关键。
Kathryn Volk,也是该团队成员、并且是行星科学研究所的一位研究员。她说:“我们想要打开一扇能够看到宇宙的过去的窗户——而现在只是开始。”
2020 VN40的研究结果于2025年7月7日发表在《行星科学》期刊(The Planetary Science Journal)上。
BY:Robert Lea
FY:Stella Zhang(张姝铃)
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