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發現上萬類冥王星天體 太陽系形成恐改寫
人們已知距離太陽40到50AU(1AU等於地球到太陽的距離)之間的「古柏帶」(Kuiper belt)
擁有大量的小型天體,這裡被視為太陽系的盡頭;但太陽系外圍有多少類似冥王星的天體,
是天文學界的未解之謎。
這個區域被稱為「內奧特雲」,距離太陽50到1萬AU,屬於奧特雲
(Oort cloud,50到10萬AU的範圍)的內側,因距離太遠,難以透過望遠鏡觀測。
一項由行政院國科會補助的國際合作計畫,日前在太陽系外圍找到一顆直徑約300公里的天體,
根據持續新觀測到的資料,發現太陽系外圍並非過去所認為的那樣。
此次參與研究的博士陳英同說:「根據這次觀測計畫,在太陽系外圍大於300公里的
天體大約有上萬個,這跟之前估計的數千個相差10倍。」這個發現可能改寫太陽系的形成理論。
冥王星於2006年被降級為矮行星,原因在於其大小與軌道特性接與太陽系其他八大行星相異,
冥王星比月球小,尤其特別的是其繞太陽公轉的平面傾斜於八大行星的平面,並呈現橢圓狀,
天文學家過去也發現有很多小行星的軌道與冥王星類似,甚至找到了比冥王星還大的類似星體,
包含冥王星在內,這些星體都位於海王星外圍的古柏帶與內奧特雲。
海王星自此成為太陽系的界線,而太陽系週圍的探索,成了天文界近年來的新課題。
教授葉永烜表示,受到海王星影響、繞著太陽轉的系外小星體,有些軌道會拉到很遠,
例如2010GB174小行星就遠到700AU,它與太陽系的行星運行機制是分開的,
這在太陽系力學上是很奇怪的事。
葉永烜說,在海王星軌道外可能有一團東西,它們質量多大、分佈多廣?
這與太陽系的形成有很大的關係,過去估計的質量比現在少10倍,一個可能的理論
是過去太陽系形成並不是單獨產生,而是有好幾個星系中心一起形成,互相影響、
彈射之後變成現在的樣子;另一個可能的理論是其他地方還有大型行星,
它干擾了這些星體與海王星之間拔河產生了這樣的軌道。
他說,未來還要收集更多資料才能確定哪個理論正確。
過去的太陽系架構來自於距離2萬AU的圓殼狀奧特雲空間,其中有數千億的小物體,
是天王星與海王星形成時被外行星彈射出去的太陽系原始物質,過程中也引起天王星與
海王星發生軌道移動,這個架構長期被用來解釋奧特雲與系外物體的結構。
而內奧特雲是太陽系議題最後的未知之地,從這次發現開始能做定量的科學勘察,
太陽系的形成理論可能會因此改寫。
行星盤中數千億未結合的微小碎片,則受週遭大行星重力影響,被拋射出太陽系外,
在外形成一假想球殼狀地帶,稱作「奧特雲」(Oort Cloud)。
【奧特雲是什麼?】
台灣 中央大學天文所教授葉永烜說,去年底掀起熱潮的艾松彗星多半來自奧特雲,
天文學家企圖藉由理解奧特雲的狀況,來解開太陽系演化的奧秘。奧特雲中的天體多半極小,
但仍以極緩速繞太陽公轉,而在海王星外側的「柯柏帶」(Kuiper Belt)和奧特雲之間約
50至1萬天文單位處(1天文單位為太陽到地球的距離),有一個特殊的「內奧特雲」,
其中可能存有大量類冥王星天體。
第一個內奧特雲物體發現於2002年,隔年科學家發現一顆直徑700公里的矮行星,
命名為「賽特那」(Sedna),距太陽約76天文單位。
陳英同攻讀博士期間,獲國科會資助出國進修並加入加拿大的天文研究團隊,
除在柯柏帶新發現90多個海王星外物體,還找到一個編號為2010GB174的內奧特雲物體,
直徑300公里,近日點為67天文單位,皆僅次於賽特那。
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