科学家在海王星重力“死亡地带”找到小行星

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【大纪元9月2日讯】(大纪元记者易德正编译报导)美国卡内基研究所(Carnegie Institution)地磁部门(Department of Terrestrial Magnetism,DTM)的天文学家史考特‧谢帕德(Scott Sheppard)及双子星天文台(Gemini Observatory)的天文学家查德威克特‧鲁希略(Chadwick Trujillo)找到第一个在海王星附近的特洛伊小行星:2008 LC18,它存在于海王星附近一个难以侦测的区域,此区域被称为拉格朗日点L5。

在太阳系中有些区域在行星与太阳的重力平衡下,一些小型星体能够稳定存在,这些区域被称为拉格朗日点,其中的小行星群被称为“特洛伊小行星群”。

这些邻近木星与海王星的“特洛伊小行星群”,它们几乎与木星及海王星共轨;观察这些小行星能帮助天文学家进一步了解行星的形成与太阳系的演化。

天文学家们利用观测到的资料预测该区域小行星的数量,发现其数量接近海王星另一个拉格朗日点L4的小行星群。这项研究在今年8月12日发表于《Science Express》。

“特落伊群小行星是指位在行星轨道上,在行星之前或之后,与太阳、行星夹角60度的‘拉格朗日点(Lagrangian points)’上的小行星群,由于拉格朗日点是太阳与行星两者重力平衡的位置,所以小行星位在此处相当稳定,不易漂散。”谢帕德解释道,“L4和L5与其它已发现的拉格朗日点不同,这两个区域特别稳定,所以星际尘埃与一些宇宙物质易于聚集在此。我们已在L4发现3~6个小行星群,但L5就非常难观测,因为它邻近于银河系中心最亮的地方。”

为此,天文学家们设计了一个独特的观察策略,他们使用数位化全天幕影像,找出该稳定区域内被星际尘埃挡住光线的地区,而这光线来自银河系中心。这样一来,就出现了观察小行星的窗口。

天文学家们为了观察L5区域的海王星特洛伊小行星,使用了两具世界上最好的望远镜,分别是日本国立天文台位于夏威夷莫纳开亚山(MaunaKea)的著名望远镜“昂”(Subaru)与隶属卡内基研究所的麦哲伦望远镜,地点位于智利阿特卡马(Atacama)沙漠。

“我们预估新的海王星特洛伊小行星的直径约100多公里,在L5这样大小的小行星约150个。”谢帕德说。“这与我们对L4区域的预测类似,由此看来海王星特洛伊小行星群的数量众多,比木星与火星中间小行星带的行星数量还多。而且目前以观测到的海王星特洛伊小行星属于少数,有许多小行星因为距离太阳与地球太远而难以观测清楚。”

L5特洛伊小行星群的运转轨道与太阳系相比非常倾斜,L4的很多小行星也是如此。这让小行星群在太阳系还很年轻时就被重力“捕获”在L4、L5等稳定的区域之中,当时海王星的轨道还与现在不同。

“捕获”同时是个缓慢而平稳的行星移居过程,当一个巨大的行星进入到特定的轨道时,其巨大的重力会吸引这些小行星,并将他们“冻结”在L4、L5这些拉格朗日点。那时的太阳系还处于混沌状态,许多星体还不稳定,会移动到不寻常的轨道上。

这项观测的经费有部分是出自美国航太总署新地平线号太空任务,“新地平线号(New Horizons)”太空船将在2015年前往冥王星后对这个区域做体积的调查。 (http://www.dajiyuan.com)

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