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70万年走了22亿公里 瑞典科学家揭露“流浪木星”之谜

2019-03-27 11:46:40

【文/观察者网 赵挪亚】

在电影《流浪地球》里,中国宇航员刘培强牺牲自己,驾驶空间站撞向木星,通过爆炸产生的气焰,帮助地球逃逸木星引力。

而在真实的太阳系中,也曾有行星在宇宙中流浪,只不过这次的主角换成了木星。

当地时间3月25日,据美国《每日科学》网站报道,瑞典隆德大学研究人员通过电脑模拟的方式,揭示了木星在太阳系内的奇妙流浪之旅——木星形成时与太阳间的距离为现在的4倍,经过70万年的时间,木星才迁徙到现有的轨道。

作为太阳系八大行星中体积最大,自转最快的行星,木星一直是科学家研究的焦点 图自视觉中国

据隆德大学的天文学家西蒙娜·皮拉妮(Simona Pirani)介绍,木星诞生在距今约45亿年前,那时候它与地球相仿,是一颗平凡的冰封行星,之后经过70万年缓慢的沿螺旋线移动,木星最终停靠在现有的轨道上。

目前,木星与太阳的平均距离为7.8亿公里,也就是5.2个天文单位(AU)。而隆德大学的研究结果表明,木星一开始与太阳的平均距离可能超过30亿公里,与天王星远日点的距离相仿。

皮拉妮表示:“这是我们第一次证明,木星在形成时离太阳很远,然后才迁移到现在的轨道。我们在绕着木星周围轨道运行的特洛伊群小行星(Trojan asteroids)上发现了木星迁移的证据。”

特洛伊群小行星是与木星共用轨道,一起绕着太阳运行的一大群小行星,在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上,前后分成两组,分别位于木星轨道前方(L4)和后方(L5)60度的位置。

最外层轨道的黄色圆形是木星,而两侧的绿色群点是特洛伊群小行星 图自NASA

据隆德大学研究人员介绍,特洛伊群小行星是此次证明木星曾有过迁移的关键。

研究者发现,木星轨道前方(L4)的小行星数量,比位于后方(L5)的小行星多出了50%,正是这种不对称性成为研究人员理解木星迁移的关键。

隆德大学天文学教授安德斯·约翰森说:“在太阳系中,不对称性一直是个谜。”

通过计算机模拟,研究者发现在木星迁移至太阳的旅途中,木星自身的引力会将更多小行星吸引至前方,而只有当木星形成时与太阳间的距离为现在的4倍,并随后迁移到其当前位置时,目前的不对称性才会产生。

同时,研究团队称,包括土星、天王星和海王星等行星,也可能经历过与木星一样的“流浪之旅”

如果隆德大学的模拟正确,那么特洛伊群小行星的岩石结构与木星岩石内核的结构相似,未来科学家们可以通过向特洛伊群群小行星发射探测器的方式,来研究木星的内部结构。

2021年,美国国家航空航天局的太空探测器“露西”(Lucy)将被发射到木星附近的6颗特洛伊小行星上。约翰森说:“我们可以通过研究特洛伊小行星来了解木星的内核和形成情况。

本文系观察者网独家稿件,未经授权,不得转载。

赵挪亚

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来源:观察者网 | 责任编辑:赵挪亚
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