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冥王星外发现新天体“菊石”,或为研究太阳系早期历史提供线索
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天文学家利用夏威夷昴星团望远镜,在冥王星外发现了一个名为“菊石”(Ammonite)的遥远小型天体,这是罕见的“塞德纳型天体”家族的第四位成员。该天体运行于太阳系边缘的长椭圆轨道,不接近海王星,可能保留了太阳系早期形成和外部动力学的证据。其发现对假设的“第九行星”存在提出了新的疑问,并为研究太阳系形成与演化提供了新见解。通过整合多年观测数据,科学家模拟发现“菊石”自太阳系早期起就维持着稳定轨道,这揭示了外太阳系的多样性与复杂性。

🔭 **“菊石”的发现与塞德纳型天体家族**:天文学家在冥王星之外发现了一个新的遥远小型天体2023 KQ14,并昵称为“菊石”。这是继塞德纳(Sedna)之后,第四个被确认的“塞德纳型天体”。这类天体拥有高度拉长的轨道,近日点非常遥远,从不接近海王星,因此被认为是太阳系早期形成和外部动力学的“活化石”,具有极高的研究价值。

🪐 **轨道特征与第九行星假说**:“菊石”运行在太阳系边缘的长椭圆轨道上,其轨道特性与已知的塞德纳型天体有所不同,但模型显示它们在太阳系早期(约42亿年前)轨道曾高度一致。这一发现对“第九行星”假说提出了新的限制,因为“菊石”不同步的轨道降低了其由一颗未发现行星引力所致的可能性,暗示即使“第九行星”存在,其轨道也可能比预测的更为遥远。

🔍 **FOSSIL项目与太阳系早期遗迹**:“菊石”是FOSSIL项目(外太阳系形成:冰冷遗迹)的成果之一。该项目利用昴星团望远镜等设备,旨在研究保留有太阳系最早始源天体痕迹的冰状天体,并喻意为发掘太阳系“远古化石”。通过整合19年的观测数据,科学家得以精确计算“菊石”的轨道,并模拟其自太阳系早期至今的稳定运行,为理解太阳系边疆的形成与演化提供了关键证据。

💡 **外太阳系多样性与未来探索**:“菊石”的轨道多样性揭示了外太阳系比以往认为的更加复杂。其远离海王星引力影响区的特性,使其成为研究太阳系早期历史的理想对象。FOSSIL等广域巡天项目对于拓展人类对这些边远天体群体的认知至关重要,每一次新发现都为拼绘更完整的太阳系历史图景提供了稀有且关键的认识。

天文学家利用夏威夷的昴星团望远镜,最近在冥王星之外发现了一个遥远的小型天体,为罕见的“塞德纳型天体”(sednoid)家族增添了第四个成员。塞德纳型天体是一种特殊的海王星外天体,拥有高度拉长的轨道,其近日点十分遥远,从不接近海王星。这类天体很可能保留了太阳系早期形成和外部动力学的证据。

该天体被正式命名为2023 KQ14,研究团队为其取了昵称“菊石(Ammonite)”。“菊石”运行于太阳系边缘的长椭圆轨道,其发现为太阳系的形成与演化带来新见解,同时也对假设的“第九行星”(Planet Nine)存在提出新疑问。

“菊石”是在2023年3月、5月和8月期间被首次探测到,属于FOSSIL项目(外太阳系形成:冰冷遗迹)。该项目利用昴星团望远镜的广角主焦相机Hyper Suprime-Cam,由日本和台湾等国际团队于2020年启动,旨在研究那些保留有太阳系最早始源天体痕迹的冰状天体。项目名称FOSSIL也寓意着发掘太阳系“远古化石”。

2024年7月,科研团队使用加拿大-法国-夏威夷望远镜进行跟踪观测,进一步精确了“菊石”的轨道。此外,团队在历年天文资料中也找到了其相关影像,包括2014年和2021年由布兰科4米望远镜的暗能量相机拍摄的图像,以及2005年基特峰国家天文台的数据。这样一来,“菊石”的观测记录延长至19年,极大提升了轨道计算的精度。

FOSSIL团队借助日本国立天文台高性能计算集群,进行了数值模拟,发现“菊石”自太阳系早期(至少45亿年前)起就一直维持着稳定轨道。尽管其当前轨道和其他三颗已知塞德纳型天体不同,模型显示大约42亿年前它们的轨道曾高度一致。这种分歧揭示了外太阳系比以往认为的更加多样和复杂。

“菊石”异常的轨道也为“第九行星”假说提出了新的限定。有科学家认为,这些天体轨道的集中分布可能是由远离海王星的一颗大型、未被发现的行星引力所致。然而,“菊石”不同步的轨道降低了这种可能性,暗示即使“第九行星”存在,其轨道可能比之前预测还要遥远。

“第九行星”假说提出,在太阳系边缘存在一颗质量为地球5至10倍的巨大行星,试图以其引力解释远日点天体轨道的异常集群。另一个可能性是,曾有行星被抛出太阳系,留下了这些不寻常的轨道模式。“菊石”远离海王星引力影响区,成为研究太阳系早期历史的极佳对象。这一区域的天体被认为记录着外太阳系早期重大事件的证据。由于探测器至今仅探索了有限区域,FOSSIL等广域巡天对拓展人类对这些边远天体群体的认知至关重要。

“菊石”的发现不仅展示了昴星团望远镜探测微弱遥远天体的独特能力,也使人类对太阳系边疆有了珍稀的、关键的新认识。截至目前,被确认的塞德纳型天体仅有四颗,每一次新发现都能为研究太阳系边界提供稀有的证据。而“菊石”凭其稳定轨道和长达19年的观测记录,有望成为解读太阳系起源及其长期演化的“天然档案馆”。

据悉,国际天文学联合会未来将为2023 KQ14正式命名。在此之前,天文学家将继续对“菊石”展开观测,并搜寻更多塞德纳型天体,以期拼绘出更完整的太阳系历史图景。

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