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我们探索过的最遥远的世界,只是对行星的诞生方式有所了解



在太阳系的远处,一块小石头向我们展示了巨型行星是如何开始的。Arrokoth-人类航天器访问过的最遥远和最原始的世界-现在在三篇新论文中透露了其秘密。这些发现可以解决有关行星小行星(形成行星的小岩石“种子”)如何形成的一些争论。而且该过程似乎比以前认为的要温和得多。

 科罗拉多西南研究所和新视野首席研究员艾伦·斯特恩说: “阿罗科斯是航天器探索过的最遥远,最原始,最原始的物体,所以我们知道它将有一个独特的故事  。”“它教会了我们小行星的形成方式,我们相信这一结果标志着在理解整体小行星和行星形成方面的重大进步。”

Arrokoth(前身为(486958)2014 MU69  或Ultima Thule)在去年元旦时被“新视野”探测器访问,在柯伊伯带中出没。Arrokoth距太阳的平均距离达到惊人的67亿公里(41亿英里),并且轨道周期为293年,是我们确定的太阳系中最遥远的单个天体。

但是在2015年7月历史性的冥王星飞越之后,派遣“新视野”进行核实并不仅仅是因为我们可以做到。Arrokoth远离太阳,远离苛刻的太阳辐射,并且轨道稳定,距46亿年前太阳系形成之时几乎是一个时间囊。去年5月,第一批论文问世了,详细说明了这次掠过的初步发现,仅基于《新视野》仍在向地球传播的10%的数据。

不同的科学家团队发现,Arrokoth曾经是一个二进制对象,其两半已轻轻地聚集在一起,尽管导致这一过程的过程尚不清楚。其表面略微凹陷;并且其表面主要是红色,尽管产生该颜色的原因尚不清楚。现在,在分析了原始论文中使用的数据量的10倍之后,其中的一些问题已得到解答。

这三篇论文中的第一篇是由新视野大学的圣路易斯华盛顿大学的调查员William McKinnon及其同事发现的,Arrokoth双星中的两个物体实际上是相互靠近的。关于行星的诞生,通常有两种相互竞争的理论。

根据长期存在   的小行星形成的层次积聚模型,当太阳星云的不同部分(形成太阳和行星的气体和尘埃云)剧烈碰撞在一起时,便形成了行星的构造块。另一方面,  鹅卵石堆积模型  表明来自同一区域的元素逐渐地,逐渐地聚集在一起以形成二元对象。

Arrokoth的最新数据为后者提供了支持。研究人员说,如果Arrokoth由来自星云不同部分的大块形成,那么它将显示出更多的影响证据。

研究小组在论文中写道: “没有证据表明  日心,高速碰撞演化,或一生中发生的任何灾难性(或次灾难性)影响……相反,我们得出的结论是,它的两个波瓣在低处汇合在一起速度,不超过每秒几米,甚至可能更慢。”

这表明这两个裂片是在太阳星云的同一部分形成的-气体和尘埃云组成了太阳和行星。“Arrokoth看起来,因为它通过暴力碰撞所形成的它不的方式,但在更多的复杂的舞蹈,其中的组件对象撞在了一起,才缓缓绕行对方,说:” 麦金农。

第二篇论文  与西南研究所的天文学家约翰·斯宾塞(John Spencer)及其同事一起研究了Arrokoth的表面,为这一问题提供了支持。他们确认它是光滑的,只有轻微的凹陷,与太阳系中的其他物体形成了明显的区别。

他们还确认,Arrokoth在8,000公里半径内没有大于180米(590英尺)的环或卫星,也没有大气,气体或粉尘排放,这表明存在相对较近的扰动。这表明Arrokoth确实已经相当和平了很长时间。但是他们还更加仔细地研究了Arrokoth的陨石坑,发现该物体的表面可能具有40亿年的历史-几乎与太阳系本身一样古老。

他们在论文中写道: “ Arrokoth的自旋态很可能只演化得非常缓慢,似乎没有足够的影响来充当有效的地震源,而Arrokoth的高孔隙率可能会使地震能量的传播效率极低。”

“总体而言,尽管陨石坑表面很少,但观测到的陨石坑密度与陨石坑的保留年龄超过40亿年相一致。可见,在LORRI图像分辨率范围内可见的陨石坑似乎可以追溯到太阳末。系统增值。”

最后,在第三篇论文中,洛厄尔天文台的天文学家Will Grundy和他的同事研究了Arrokoth独特的发红现象。太阳系中最红的天然物质-被称为“超物质”,可以在柯伊伯带发现,并且Arrokoth被覆了,但是该物质的确切性质尚不清楚。

研究小组发现,该物体均匀地为红色和红色,表面涂有甲醇冰和复杂的有机分子,它们无法根据New Horizo​​ns收集的有限光谱数据精确识别。这些分子可能是造成红色的原因。

这似乎不仅证实了有机分子是超物质的来源,而且还证实了有机分子是超物质的来源。色彩的均匀性-以及Spencer小组发现的表面年龄-也支持Arrokoth在高度局部化区域形成的发现。

“Arrokoth有走到了一起缓慢,在太阳星云‘本地’材料体的物理特性,” 格兰迪说。“在更加混乱的积聚环境中,像Arrokoth这样的物体将不会形成或看起来像它那样。”

斯特恩补充说:“我们发现的所有证据都指向粒子云坍塌模型,几乎排除了Arrokoth的形成模式以及其他行星小行星的层次积聚。”

Arrokoth上可能没有多少数据可以发送给New Horizo​​ns,因此任何未来的分析都必须基于我们已经拥有的数据。但是似乎这些遥远的柯伊伯带天体可能还有更多的东西可以告诉我们太阳系的诞生。

对于轨道飞行器来说,花很多时间在那里是一个令人信服的案例……正如《卫报》报道,麦金农在本周美国科学发展协会年会上说:“就我们所学到的东西而言,阿罗科斯真是令人惊讶  。”“它告诉了我们有关太阳系的一些深刻事实。这不仅仅是太空土豆。这是一个非凡的世界,它告诉了我们一个非凡的故事。”
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