兩個關(guān)于宇宙塵埃環(huán)的發(fā)現(xiàn)可能會動搖我們對太陽系內(nèi)部的理解。
最近的一項研究表明，水星的超密軌道上有一個大的塵埃環(huán)。另一篇新論文的結(jié)論認為，一團尚未被發(fā)現(xiàn)的小行星云可能在金星附近也形成了類似的光環(huán)。
“你并不是每天都能在太陽系內(nèi)部發(fā)現(xiàn)新東西，”研究金星論文的合著者、馬里蘭州格林貝爾特NASA戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)的天體物理學家馬克·庫奇納(Marc Kuchner)在一份聲明中說，“這個發(fā)現(xiàn)就在我們附近。”
一個非常接近太陽的光環(huán)
地球和金星都有共享自身軌道的塵埃環(huán)，因為行星用強大的引力牽引著這些粒子。然而，水星的軌道被認為沒有這樣的特征。
“人們認為，與地球或金星不同，水星太小，離太陽太近，因此無法捕捉到塵埃環(huán)，”華盛頓特區(qū)海軍研究實驗室(Naval Research Laboratory)的太陽能科學家吉列爾莫·斯坦伯格(Guillermo Stenborg)在同一份聲明中說。“他們預計太陽風和來自太陽的磁力會把水星軌道上多余的塵埃吹走。”
但斯坦博格和他的同事們打破了這一設(shè)想。研究人員分析了由美國國家航空航天局的一對太陽和地球關(guān)系觀測衛(wèi)星(Solar and Terrestrial Relations Observatory，STEREO，這兩顆衛(wèi)星都在2006年進入太陽軌道)拍攝的圖像。
研究人員在這些照片的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了一個模型，試圖去“編輯”那些可能使人們更難理解STEREO數(shù)據(jù)的灰塵。美國宇航局最近發(fā)射了帕克太陽探測器和其他研究太陽的航天器以收集的數(shù)據(jù)。
當他們把這個模型應(yīng)用到STEREO數(shù)據(jù)上時，天文學家們看到的塵埃比他們預想的要多得多。
“這不是一件孤立的事情，”論文作者之一、海軍研究實驗室的太陽能科學家羅素·霍華德(Russell Howard)在同一份聲明中說，“在太陽周圍，無論航天器的位置如何，我們都能看到塵埃亮度或密度都同樣地增加了5%。這說明在那里存在有未知的東西，一種延伸到太陽周圍的東西?！?/p>
研究小組計算出這個塵埃環(huán)大約有930萬英里(1500萬公里)寬。研究人員去年11月在《天體物理學雜志》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
一個未被發(fā)現(xiàn)的小行星群?
水星軌道環(huán)比金星軌道環(huán)要小得多。金星軌道上的光環(huán)雖然只有600萬英里(1000萬公里)寬，但從上到下卻有1600萬英里(2600萬公里)長。
但是這樣的塵埃環(huán)非常分散。例如，NASA官員在同一份聲明中說，金星的同軌道環(huán)密度僅比周圍的太空空間高10%。如果你把塵埃環(huán)上所有的塵埃都聚集在一起，你得到的也只是一顆直徑只有2英里(3.2公里)的小行星。
在第二篇論文中，庫奇納和美國宇航局戈達德太空物理學家佩特·波科尼(Petr Pokorny)著手研究金星軌道環(huán)中的塵埃來自何處?？茖W家們模擬了他們所能想到的所有潛在的塵埃來源——火星和木星之間的小行星帶(地球同軌塵埃環(huán)的主要來源)中的天體、奧爾特云彗星、木星族彗星等等。
庫施納說：“但是沒有一種來源說得通，所以，我們開始假設(shè)我們自己的塵埃來源?！?/p>
研究人員的模擬發(fā)現(xiàn)了可疑的罪魁禍首：一群未被發(fā)現(xiàn)、在金星運行的軌道上圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)的小行星。
“我們原以為我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這些小行星，但后來我們還不得不證明這種理論是可行的，”該研究的第一作者波科尼在同一份聲明中說，“我們一開始很興奮，但后來意識到，‘哦，還有很多工作要做?！?/p>
因此，他們兩人建立了另一個模型，這個模型在45億年的太陽系歷史中跟蹤了10000個假想的金星軌道小行星。在模擬中，這些太空巖石中大約有800塊存活至今，這表明這樣的群體在今天可能也確實存在于地球姐妹行星的軌道上。
這個小行星群躲過了探測并不令人震驚;首先，從來沒有人真正尋找過這樣的巖石。研究人員說，要發(fā)現(xiàn)地球軌道內(nèi)部的小行星是很困難的，因為它們會迷失在耀眼的陽光中。
不過，如果金星附近確實存在小行星群，“我們應(yīng)該能夠找到它，”波科尼說，他補充說，美國宇航局的哈勃太空望遠鏡有可能完成這項工作。
波科尼和庫奇納今天(3月12日)在《天體物理學雜志通訊》的網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
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