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遥远的MU69比预期更复杂,可推动太阳系形成的理论?

作者:文/虞子期

2014 MU69是Ultima Thule的正式名字,它是科学家们有史以来探索过的最遥远的物体,也是第一个毫无疑问的原始接触二元体。随着探索任务的进行,这个遥远物体的神秘面纱正在一层层被揭开,任务科学家们正在更多地去了解这个古老遗迹(太阳系形成)的形成。NASA的新视野任务团队发布了这个最远世界的第一个剖面图,名为2014MU69的行星积木和柯伊伯带天体。

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物体的发展、地质和构成比预期更复杂

在2019年新年的时候,新视野航天器飞跃了MU69,并在此期间收集到了第一组数据,任务团队的研究,便是从这组数据着手。很快,研究成员就发现了一个比之前预期更加复杂的物体。而且,在仅仅在飞跃后的四个月,参与研究的科学家们便发布了第一篇同行评审的科学解释和成果。

这项探索任务,除了对和地球相距40亿英里的历史物体进行了探索以外,也完成了第一次对保存完好星子(行星形成时代的古遗物)的相关调查。因为它保存得非常好,所以Ultima Thule提供了我们最清晰的回顾到

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星子吸积时代和行星形成的最早阶段。

科学家们通过初步数据分析,发现了物体的地质、构成和发展,这是一个原始接触二元体,拥有的两个叶片形状却截然不同,接近图片暗示了二进制的奇怪的、雪人般的形状。在大约36公里(22英里)长的时候,一个巨大又奇怪的扁平叶组成了Ultima,链接到的那个较小的圆形叶子是Thule,在一个绰号叫做“颈部”的关口。

这两个裂片之所以能形成不同寻常的形状是一个意想不到的谜团,科学家表示,这可能和它们数十亿年之前的形成有关。我们在太阳系中从来没有见过这样的东西,到目前为止,这种奇怪的形状是飞越的最大惊喜。它正在将行星科学界送回绘图板,以了解星子 、行星的构造块是如何形成的,这符合我们太阳系开始时的一般想法。

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合并之前侧面相对的Ultima和Thule

科学家们通过对Ultima和Thule的轴线呈对齐状态研究发现,在它们两者合并之前,两个波瓣之间的状态已经非常锁定。简而言之,当Ultima和Thule围绕同一个点进行旋转的时候,它们相同的侧面总是彼此面对。这些裂片很可能曾经是彼此绕轨道运行,就像柯伊伯带中的许多所谓的二元世界一样。直到某些过程,将它们聚集在科学界已经证明是“温和”的合并之中。

这是古代太阳星云中的气体的空气动力,还是Ultima和Thule弹射其他与它们形成的裂片消散能量、缩小了它们的轨道,科学家们目前还难下定论。为了实现这个目标,二进制轨道动量的大部分都必须消散,才得以让物体聚集在一起,但我们还不知道在实现这一目标时,哪些流程最为重要。研究这样保存完好的古代遗留物,Ultima Thule的发现将推动太阳系形成的理论。

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关于Ultima Thule的表面特征数据研究

Ultima Thule有一系列表面特征,包括亮点、低谷、斑块、丘陵,以及陨石坑等。柯伊伯带天体上那些较小的陨石坑,很可能是因为落入地下空间的材料所造成的,或者是因为异性冰从固体变为气体升华,然后也在该位置留下了凹坑。但其中有一个最大的洼池,被称为马里兰陨石坑,有8公里宽的它可能是由撞击所形成的,或者它可能是以上述其他方式之一形成的。

Ultima Thule在构图和颜色上跟柯伊伯带地区的许多其他物体很相似,实际上,它也是太空船访问记录中最红的外太阳系对象,科学家们认为,这样的色调是由于其表面有机物质的改版所引起的。同时,科学家还在Ultima Thule的表面发现了甲醇、有机分子和水冰存在的证据,这样的混合物和航天器之前所探测过的大多数冰层物体截然不同,Ultima Thule非常红, 甚至比冥王星更红。它们的轨道在形成后几乎没有变化,并代表原始柯伊伯带的原始样本。

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柯伊伯带的探索并不止步于Ultima Thule

太空船探测到的数据在持续的回传,并且会持续到2020年夏末。而New Horizons也将继续对远处传递的其他柯伊伯带天体进行新的探索。虽然这些额外的KBO很遥远,导致了MU69上的发现无法被揭示。

但是,研究团队仍然可以从亮度等方面进行该对象的相关测量,关于柯伊伯带中的尘埃环境和带电粒子辐射,New Horizons也会继续绘制。现在的New Horizons太空船和地球相距66亿公里(41亿英里),并以每小时53000公里(近33000英里)的速度正常运行进入柯伊伯带。

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