我們太陽系最外面是一個(gè)奇怪的地方，那里到處都是冰冷的天體?？屏_拉多博爾德大學(xué)科學(xué)家進(jìn)行了兩項(xiàng)新的研究，可能有助于解釋這些太陽系遙遠(yuǎn)星球最大的謎團(tuán)之一：

為什么它們中有這么多并沒有按照應(yīng)該的方式繞太陽轉(zhuǎn)？這些被科學(xué)家稱為“分離物體”的怪異小星體軌道傾斜和彎曲，脫離太陽系平面，還有其他不尋常的行為。

科羅拉多大學(xué)博爾德分校天體物理和行星科學(xué)系(APS)助理教授安-瑪麗·梅迪根(Ann-Marie Madigan)說：這片太空區(qū)域比銀河系中的恒星和其他可以很好觀察的東西離我們更近，但對(duì)我們來說卻是如此未知。一些研究人員提出，可能是一些大天體的原因，比如一顆未被發(fā)現(xiàn)的行星，被稱為“行星9”。但梅迪根和亞歷山大·茲德里克更喜歡考慮更小的問題。

借助詳盡的計(jì)算機(jī)模擬，這些分離的天體，可能已經(jīng)擾亂了它們自己的軌道，然后數(shù)百萬年來累積起來的微小引力推動(dòng)。這些發(fā)現(xiàn)為這個(gè)神秘的太空區(qū)域，可能正在發(fā)生的事情提供了一個(gè)誘人線索。研究團(tuán)隊(duì)是第一個(gè)能夠復(fù)制一切的團(tuán)隊(duì)，包括科學(xué)家多年來看到的所有奇怪軌道異常，其研究成果發(fā)表在在《天文學(xué)》期刊上。研究外太陽系的一大問題是太暗了，通常情況下，觀察這些天體的唯一方法是：

模擬外太陽系

讓太陽光從它們的表面反射出，然后回到在地球上的望遠(yuǎn)鏡，顯然這點(diǎn)反射太過于微弱。因此很難了解外太陽系的任何情況，所以有一種假設(shè)，認(rèn)為它是空的，但這片空間遠(yuǎn)不是空的。雖然太陽系中大多數(shù)天體傾向于以扁平的圓盤繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，但這些冰冷世界的軌道可能會(huì)像蹺蹺板一樣傾斜。許多星云也傾向于聚集在夜空的一片區(qū)域，有點(diǎn)類似于只指向的指南針。

研究人員想找出原因，為了做到這一點(diǎn)，求助于超級(jí)計(jì)算機(jī)，比以往任何時(shí)候都更詳細(xì)地重建或模擬外太陽系的動(dòng)力學(xué)。研究模擬了一些可能曾經(jīng)存在于太陽系外的東西，還加入了像木星這樣的巨型行星引力影響。在這個(gè)過程中，研究發(fā)現(xiàn)了一些不同尋常的東西：模擬的冰狀物體開始像正常情況下一樣繞太陽運(yùn)行。但后來，隨著時(shí)間的推移，它們開始互相推搡。

20倍地球質(zhì)量

結(jié)果，它們的軌道變得更加搖晃，直到它們最終與真實(shí)物體相似。最引人注目的是，它們都是自己完成的，行星和小行星不需要一顆大行星就能把它們拋到一個(gè)圈子里。單獨(dú)來看，這些小天體之間的所有引力相互作用都很弱，但如果有足夠的數(shù)量，這就變得很重要了。研究人員在早期的研究中看到了類似模式，但最新結(jié)果提供了迄今為止最詳盡的證據(jù)，這些發(fā)現(xiàn)還伴隨著一個(gè)很大的預(yù)示。

為了讓“集體引力”理論發(fā)揮作用，太陽系外部一度需要包含大量的物質(zhì)。需要的天體加起來大約有20個(gè)地球質(zhì)量，這在理論上是可能的，但肯定會(huì)與一些人所認(rèn)為的發(fā)生沖突。不管怎樣，科學(xué)家們應(yīng)該很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)，一臺(tái)名為維拉·C·魯賓天文臺(tái)的新望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃于2022年在智利上線，并將開始為這片未知的太空帶來新曙光。最新人們對(duì)外太陽系的迷戀很大程度上與技術(shù)進(jìn)步有關(guān)，所以需要最新一代的望遠(yuǎn)鏡來觀察這些天體。

博科園｜研究/來自：科羅拉多大學(xué)博爾德分校

參考期刊《天文學(xué)》

DOI: 10.3847/1538-3881/ab962f

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