神秘的宇宙塵埃云:它是否真的存在?
六十年前的天文學(xué)家們預(yù)測到了離我們40萬公里的神秘、難以發(fā)現(xiàn)的塵埃云:科蒂萊斯基云 (Kordylewski)。而今天我們首次捕捉到了它的影像。
在這張影像中,科蒂萊斯基塵埃云的中心區(qū)域在L5拉格朗日點(diǎn)周圍以亮紅色像素的形式出現(xiàn)。圖上傾斜的線條是衛(wèi)星的痕跡。
一個(gè)有爭議的來自60年前的想法已經(jīng)被認(rèn)為可行,這要?dú)w功于天文學(xué)家對(duì)一個(gè)距離地球僅40萬公里的幽靈般的塵埃云的新觀察(而且我們可能還會(huì)發(fā)現(xiàn)第二個(gè))。
波蘭天文學(xué)家卡齊米爾茲·科蒂萊斯基(Kazimierz Kordylewski)在1961年首次發(fā)現(xiàn)了這些塵埃云。但是,由于它們的亮度極度微弱并且極難被發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)的許多科學(xué)家都不確定這些塵埃云是否真正存在。而今天,由匈牙利羅蘭大學(xué)(E?tv?s Loránd University)的朱迪特·斯萊塞巴洛格(Judit Slíz-Balogh)帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上發(fā)表的最新觀察結(jié)果來看,這些塵埃云存在的可能性被重新點(diǎn)燃。
這些塵埃云是由地球和月球引力之間的特殊相互作用形成的。
雖然大型天體在引力作用下可以將物質(zhì)吸引向自身,但在地球周圍五個(gè)點(diǎn)上,兩個(gè)大型天體(地球、月球、太陽或另一顆行星)各自的引力與較小的軌道天體所經(jīng)歷的離心力相平衡。平衡則意味著物體可以被捕獲并被固定在相對(duì)位置上。這五個(gè)點(diǎn)被我們稱為拉格朗日點(diǎn)。
拉格朗日點(diǎn)中的兩個(gè),L4和L5,與地球和月球形成了等邊三角形,并隨著月球的軌道繞地球移動(dòng)。雖然它們時(shí)常會(huì)受到太陽的輕微擾動(dòng)并且不完全穩(wěn)定,但是L4和L5還是形成了能讓星際塵埃暫時(shí)聚集的地方。事實(shí)上,1961年,科蒂萊斯基正是在L5觀測到了兩個(gè)塵埃云。
斯萊塞巴洛格與他的團(tuán)隊(duì)先是創(chuàng)建了一個(gè)由太陽、地球、月球和塵埃云組成的三維模型。從中他們發(fā)現(xiàn)在L5有可能形成塵埃云。接著,研究人員去到了位于匈牙利鮑道喬尼特爾代米茨(Badacsonyt?rdemic)小鎮(zhèn)中的斯萊塞巴洛格的私人天文臺(tái),并嘗試用線性偏振過濾系統(tǒng)觀察這一現(xiàn)象。他們捕捉到的圖像顯示了從塵埃云中反射出來的偏振光:這與他們的三維模型和60年前科蒂萊斯基的預(yù)測相吻合。
“經(jīng)過幾個(gè)月的堅(jiān)持(因?yàn)樵谛傺览茈y找到無月無云的好天),我們連續(xù)兩個(gè)晚上成功地捕捉到了L5拉格朗日點(diǎn)附近的科蒂萊斯基塵埃云,”該團(tuán)隊(duì)寫道。
斯萊塞巴洛格補(bǔ)充說:"科蒂萊斯基云是兩個(gè)最難找到的物體。雖然它們和月球一樣靠近地球,但它們總是被天文學(xué)研究人員忽視了?!畨m土飛揚(yáng)的假衛(wèi)星’和我們?cè)铝拎従右黄鹄@著我們轉(zhuǎn)是一件挺有趣的事情?!?/p>
盡管他們的觀察和建模很成功,他們的發(fā)現(xiàn)成果并不是決定性的。其他研究人員此前的研究也對(duì)科蒂萊斯基云的存在提出懷疑。斯萊塞巴洛格的研究小組承認(rèn)科蒂萊斯基云可能只是暫時(shí)的。它也可能被太陽風(fēng)或來自其他天體的引力擾動(dòng)“吹走”。確實(shí),該研究小組的建模表明云中粒子的結(jié)構(gòu)與密度并不一致。它的形狀也在不斷的變化。
在太陽、木星、地球、火星與海王星的系統(tǒng)中,我們也找到了拉格朗日點(diǎn),經(jīng)常有小行星在此“停泊”。然而地球周圍的拉格朗日點(diǎn)最能引起人們的興趣,它們可以被我們用作衛(wèi)星的中轉(zhuǎn)站。美國國家航空航天局(NASA)拉格朗日點(diǎn)L1作為其太陽探測器SOHO(Solar and Heliospheric Observatory)的保持位置,因?yàn)樵诖怂梢圆婚g斷地觀察到太陽。L2預(yù)計(jì)將被用作即將發(fā)射的詹姆斯-韋伯望遠(yuǎn)鏡的一個(gè)中轉(zhuǎn)位置。
相關(guān)知識(shí)
詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡是計(jì)劃中的紅外線空間望遠(yuǎn)鏡,原計(jì)劃耗費(fèi)5億美元并于2007年發(fā)射升空。但由于各種原因,導(dǎo)致項(xiàng)目嚴(yán)重超支,發(fā)射時(shí)間數(shù)次推遲,最新預(yù)估總耗費(fèi)高達(dá)96.6億美元,發(fā)射時(shí)間為北京時(shí)間2021年12月25日20時(shí)20分 。2019年8月28日NASA表示該望遠(yuǎn)鏡首次組裝完畢。
BY: Ben Lewis
FY: Amberley
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