本網綜合 Will Dunham 報導 科學家們發現了一個寬約435英里(700公里)的天體,它位於太陽系寒冷的邊緣地帶,可能符合矮行星的標準。研究人員在它沿著一條高度拉長的軌道繞太陽運行時發現了它。
研究人員稱其為太陽系中已知最遙遠的天體之一,並指出其存在表明,位於海王星外側的廣袤空間及被稱為柯伊伯帶的區域可能並非如長期以來所認為的那樣空無一物。柯伊伯帶中分布著大量冰凍天體。
該天體被命名為2017 OF201,屬於“海王星外天體”類別,其軌道距離太陽比海王星更遠。該天體完成一次繞日公轉需要約25000年,而地球僅需365天。
研究人員表示,2017 OF201是在智利和夏威夷的望遠鏡進行的為期七年的觀測中被發現的。
“它可能足夠大,符合矮行星的標準。它的軌道非常寬廣且偏心,這意味著它在過去經歷了一條有趣的軌道遷移路徑,”新澤西州普林斯頓高等研究院的天體物理學家程思豪說。他與普林斯頓大學的研究生李家軒和楊易瑞塔共同領導了這項研究。
其大小估計略小於穀神星,後者是太陽系已知五顆矮行星中最小的一顆,直徑約為590英里(950公里)。冥王星是這些矮行星中最大的一顆,直徑約為1,477英里(2,377公里)。
2017 OF201的品質估計約為地球的2萬分之一,為冥王星的50分之一。
“我們目前尚不清楚其形狀。遺憾的是,它距離太遠,用望遠鏡分辨其細節較為困難,”程說,”其成分目前完全未知,但可能與其他冰質天體相似。”
該發現由國際天文學聯合會的小行星中心(一個國際天文學家組織)宣佈,並在開放獲取研究網站arXiv上發表了一篇詳細研究論文。該研究尚未經過同行評審。
地球與太陽之間的軌道距離稱為天文單位。2017 OF201目前距離太陽90.5個天文單位,即地球與太陽距離的90.5倍。
但在其軌道最遠點時,2017 OF201與太陽的距離超過1600個天文單位,而其軌道最近點約為45個天文單位。這意味著它有時會比冥王星更接近太陽,後者的軌道距離在30至49個天文單位之間,沿橢圓軌道繞太陽運行。
研究人員推測,2017 OF201的極端軌道可能是由其在遙遠過去與一顆巨行星的引力相互作用引起的。
“我們對太陽系的遙遠區域瞭解甚少,因為目前很難直接觀測到距離太陽約150個天文單位以外的天體,“程說,”這個單一天體的存在表明,可能還有其他一百多個具有類似軌道和大小的天體。它們只是距離太遠,目前無法被探測到。”
國際天文學聯合會認定的五顆矮行星,按距離太陽遠近排序依次為:穀神星(位於火星與木星之間的小行星帶中最大的天體)、冥王星、鬩神星、鳥神星和厄裏斯,它們均位於海王星軌道之外。
該組織對行星和矮行星的定義有所不同。行星必須圍繞其主星(在我們太陽系中即太陽)運行,且必須大致呈球形,並足夠龐大以至於其引力足以清除軌道附近其他同等大小的天體。矮行星必須圍繞太陽運行且大致呈球形,但其軌道上仍存在其他天體。
程說,2017 OF201的發現對涉及太陽系中可能存在第九顆行星(被稱為X行星或第九行星)的假說具有重要意義。
這是因為2017 OF201的軌道與其他已知海王星外天體的軌道模式不符,後者傾向於聚集在一起。一些科學家曾假設這種聚集現象是由尚未被發現的行星的引力引起的。
“2017 OF201作為這種聚集現象的異常值,可能對這一假設構成挑戰,”程說。