[天之文]重新定义太阳系的边界

  太阳系有了一个最遥远的新成员。
  科学家使用地面天文台发现了一个天体,据信它有着迄今在太阳系已知边界以外发现的最遥远的轨道。这个天体名为2012 VP113,可能是一颗矮行星。对它的观测与数据分析是使用NASA提供的经费进行的。矮星系是环绕太阳运行的天体,它足够大,自身的引力让它保持球形或者近乎球形的外观。
  具体发现发表在3月27日的《自然》杂志上。

  这些照片是2012年11月5日发现2012 VP113时拍摄的照片,各图拍摄间距大约是2小时。在静止的恒星和星系背景映衬下,可见2012 VP113的运动。(图片提供:Scott Sheppard/Carnegie Institution for Science)
  NASA华盛顿总部科学任务理事会(SMD)NASA行星天文学计划的学科专家凯利?法斯特(Kelly Fast)说:“这一发现为太阳系的动力学地图增加了一个迄今最遥远的地址。虽然内奥尔特云的存在只是一个合理的假设,这一发现可以帮助回答它如何形成的问题。”
  观测以及数据处理是由夏威夷双子天文台的查德威克?特鲁希略(Chadwick Trujillo)以及华盛顿卡内基研究所的斯科特?谢泼德(Scott Sheppard)。他们使用美国国家光学天文台设在智利的13英尺(4米)望远镜发现了2012 VP113。这架望远镜是由联合大学天文学研究基金会按照与美国国家科学基金会的协议操作的。确定2012 VP113的轨道及其表面特性的细节则使用了卡内基学会设在智利拉斯坎帕那斯(Las Campanas)天文台6.5米麦哲伦望远镜。
  论文的第一作者、天文学家特鲁希略说:“2012 VP113的发现说明,我们太阳系的外围并非像先前所认为的那样是空荡荡的荒野。相反,这只是冰山一角,告诉我们还有大量的内奥尔特云天体有待发现。它还说明了我们对太阳系最边缘的区域了解有多么少,还有多少东西有待探索。”
  我们已知的太阳系包括地球这样的岩质行星,它们距离太阳较近;还有气体巨行星,它们更远一些;此外还有位于海王星轨道以外的柯伊伯带冰封天体。在这之外,看起来太阳系存在一道边界,先前人们只知道体积略小于冥王星的塞德娜在整个轨道周期内都处在边界之外。不过新发现的2012 VP113轨道甚至位于塞德娜之外,这使得它成为了已知最遥远的太阳系天体。
  塞德娜是在2003年在柯伊伯带之外发现的,人们并不知道塞德娜是否是独一无二的,因为在1992年发现柯伊伯带之前,人们一度认为冥王星也是独一无二的。发现了2012 VP113之后,塞德娜不再独一无二,而2012 VP113可能是假想的奥尔特云的第二个已知成员。外奥尔特云是一些彗星可能的来源。
  谢泼德说:“在塞德娜和2012 VP113之外搜索内奥尔特云天体的工作应该继续下去,它们可以告诉我们很多太阳系形成和演化的信息。”
  谢泼德与特鲁希略估计,可能存在大约900个轨道类似于塞德娜和2012 VP113且尺度大于621英里(1000公里)的天体。在太阳系中科学家称作内奥尔特云的区域内存在着数十万个遥远的天体,2012 VP113可能是其中之一。内奥尔特云的成员总数可能比柯伊伯带和小行星主带要多。
  谢泼德说:“一些内奥尔特云天体尺度与火星甚至地球相当。这是由于许多内奥尔特云天体距离非常遥远,甚至凭借当前的技术非常大的成员都会因为过暗而难以探测。”
  2012 VP113在近日点出与太阳的距离相当于日地间距的80倍左右(也就是天文单位,或称AU)。岩质行星以及小行星和太阳的间距在0.39到4.2天文单位之间。气体巨行星位于5到30天文单位之间,而柯伊伯带(由数十万颗冰质天体组成,其中包括冥王星)分布在30到50天文单位之间。在我们的太阳系中,50天文单位处存在明显的边界。在2012 VP113发现之前,人们只知道塞德娜(近日点距离76天文单位)在整个轨道周期内都位于这一外边界以外。
  塞德娜与2012 VP113都是在近日点附近被发现的,不过它们的轨道都延伸到数百天文单位以外,它们那里会变得过暗,无法被发现。塞德娜、 2012 VP113以及柯伊伯带边缘其他少数几个天体轨道的相似性说明,这一新天体的轨道可能受到了一个迄今未发现的潜在行星的影响,它的尺度最大可达地球的10倍。关于这座深空舞台的深入研究将继续进行下去。
  更多关于新发现的矮行星的细节请访问:http://home.dtm.ciw.edu/users/sheppard/inner_oort_cloud/

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