太阳系|太阳系形成的秘密？或在冥王星之外被揭开
【太阳系|太阳系形成的秘密？或在冥王星之外被揭开】
没有什么东西能称上真正的原始状态 。 在我们的星球上 ， 几乎每一个原子都以某种方式被加工过 ， 或是被人类、太阳、地核 ， 又是其他的东西影响过 。 然而 ， 在2019年的元旦 ， 新视野号飞掠了太阳系中最原始的天体之一：天涯海角Arrokoth ， 一颗自数十亿年前形成起就从未被打扰过的小行星 ， 距离冥王星还十分遥远 。
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（图解：新视野号所拍摄接近真实色彩的小行星486958影像 。
图源：i.kinja-img NASA/JHUAPL/SWRI/Roman Tkachenko）
科学家们发表了三篇论文 ， 深挖了天涯海角Arrokoth的特性 ， 它的地质学特征以及它的形成过程 。 他们不仅解释了在太阳系远端冰冷的柯伊伯带天体的实质 ， 还为行星如何形成提供了强有力的普遍证据 。
“我们已经在了解行星形成是如何进行的这一进程中取得了一个重大突破 。 ”艾伦·斯特恩 ， 新视野号任务的首席研究员 ， 告诉《吉兹莫多》网志 。
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（图解：由新视野号拍摄到的冥王星真实色彩照片 ， 摄于2015年7月 。
图源：NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Alex Parker）
天文学家马克·布伊用哈勃望远镜于2014年发现了天涯海角Arrokoth ， 先前称作MU69 。 这块“大石头”是一个经典柯伊伯带天体 ， 有在海王星引力之外未被影响的圆形轨道 。 新视野号的团队将其设为他们完成冥王星飞掠任务后的下一目标 。 当新视野号快速掠过这个天体的时候 ， 空间探测器用一套成像仪、等离子体和尘埃探测器以及无线电接收器检测了它 。
哈勃望远镜里Arrokoth最初的图像只是一个小点 。 随着更多关于这个天体形状的推测 ， 这次近天体探测飞行呈现出一个三万六千米长的扁平“哑铃” 。 它的附近没有任何的卫星 ， 圆环或者尘埃 ， 不过有斑点和不同亮度的凹坑 。 今天 ， 研究者们在初步结果的基础上 ， 利用新视野号发回地球的进一步数据对它的本质进行了深入研究 。
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根据在《科学》上发表的三篇论文之一 ， Arrokoth均匀的红色表面表示它含有甲醇冰和有机材料 ， 但没有检测到水 。 陨石坑和洼地在其相对平滑的表面像是浅色的麻坑（这上面确实有裂缝和山丘） ， 似乎是回到了至少40亿年前太阳系最早的时期 。 不像其他的彗星和小行星 ， 它显示出受太阳的热量和巨大能量冲击后的腐蚀现象 ， 天涯海角的表面似乎是缓慢移动天体之间低能势相互作用的结果 。
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这些数据使得物理学家们能够破解出一个天涯海角如何形成的完整故事 。 基于波瓣的排列 ， 一团众多微小的固体粒子云坍塌变为一对共轨岩石 。 也许这对岩石从和其它粒子在气云里摩擦时缓慢地失去了动量 ， 然后合并变成了最终我们看到的双叶形状 。 不过 ， 没有证据能够证明当这两个叶片碰在一起时是受到一个高速的冲击力而压缩成型的 。
【太阳系|太阳系形成的秘密？或在冥王星之外被揭开】该天体如此完全地展示了它形成的证据为我们更广泛地理解天体的形成产生了深远的影响 。 三篇论文之一中写到“了解到了早期太阳系中吸积过程的运行” 。 换句话说 ， 这个过程也可能是行星形成的过程 。
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斯特恩告诉《吉兹莫多》网志：如果从天涯海角收集来的知识可以应用到太阳系的其他天体 ， 那么就足够排除其他的行星形成学说 ， 比如层次吸积通过越来越大且随机的碎片碰撞形成行星（相对在天涯海角的例子中展示的证据：云层坍塌） 。
（图解：太阳和太阳系的行星（距离未依照比例尺）图源： Wikipedia）
“这是一个令人兴奋的研究 ， 让科学家们深入探究到了原始的太阳系” ， 凯特·沃尔克说 ， 亚利桑那大学月球和行星实验室的助理研究人员 ， 论文中没有涉及到她 。 她告诉《吉兹莫多》网志 ， 她对于天文学家们如何建立一个关于何种天体正在在天涯海角上创造陨石坑的初步模型这件事也感到很激动 。
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但是天涯海角只是一颗天体 。 “主要的问题是：我们伸入了一个装有绿色大理石的包 。 我们是会得到一块绿色的大理石还是会得到一个奇怪的替代者呢？” ， 斯特恩说 。 总的来说 ， 目前我们还不知道天体天涯海角到底有多典型 。
（图解：新视野号传送的冥王星和冥卫一彩色照片 。 （2015年7月11日）
图源：NASA-JHUAPL-SWRI）
回答这个问题的唯一方法就是去探访另一个柯伊伯带天体 。 而新视野号团队当下正在寻找他们航天器的下一个探测目标 。
FY：心欣
作者：Ryan F. Mandelbaum
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