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在2019年11月12日,美國宇航局就已經宣佈,距離地球40億英里的已知最遙遠的天體,被正式命名為“Arrokoth”,寓意為“天空”,國際天文學聯合會及其小行星中心,也批准了這一選擇。“Arrokoth”這個名字反映了人類仰望天空的靈感,並表達了人類對於了解地球之外的恆星和世界的渴望。

而早在2019年1月1日,美國宇航局“新視野”號宇宙飛船飛過了“雪人狀”的“Arrokoth”, 就首次拍攝並回傳了人類迄今所探測到的最遙遠天體的近照。據報道,該天體是人類近距離觀察到的最遙遠天體,也是人類正在研究的太陽系中的最古老的遺蹟。它是柯伊伯帶最原始的天體,距地球41億英里,直徑不超過20英里,形狀不規則,顏色為通體紅色,且極其寒冷。

在這個史上最遙遠天體被命名為“Arrokoth”的三個月之後,近日,美國宇航局公佈了宇宙飛船訪問該最遙遠天體的細節,這些細節可能會揭開長達數十年的謎團:即行星是如何從早期太陽系的宇宙塵埃中的?

這個顏色超紅的、花生狀的、被稱為“Arrokoth”的天體,位於距離冥王星10億英里遠的柯伊伯帶。柯伊伯帶是一個巨大的環狀區域,是數千顆矮行星和冰冷天體的家園,柯伊伯帶也是一個擁有原始天體的區域,可能隱藏著理解太陽系起源的關鍵祕密。美國宇航局的“新視野”號宇宙飛船於2019年元旦進行了一次飛掠,發現了這一遙遠的天體——Arrokoth,但由於它與地球的距離極其遙遠,該探測器至今仍在向地球回傳短暫相遇期間收集的資料。

最新研究的主要作者,聖路易斯華盛頓大學的行星科學家比爾·麥金農教授指出,發現Arrokoth的意義如此重大,以至於“新視野”號的團隊一直在爭論,是否最終將其視為比該探測器在2015年首次與冥王星相遇更重要。

在本週的美國科學發展協會年會上的一次演講中,麥金農說道:“就我們所了解的情況而言,Arrokoth真是太令人震驚了。Arrokoth告訴了我們一些有關太陽系的深刻真相,這不僅僅是太空馬鈴薯。這是一個了不起的世界,它給我們講述了一個了不起的故事。”

Arrokoth在柯伊伯帶被發現,標誌著曾經被稱為太陽星雲的塵埃和氣體雲的邊緣,也環繞著新形成的太陽旋轉。在這個地區,行星的發展在早期階段就停滯了,因為可用的物質密度較低。探索這些冰凍的荒地,使科學家們能夠及時地回溯至當今的行星誕生之初的時代。

美國宇航局公佈發現最遙遠天體的細節:或揭示行星最初誕生的起源。“新視野”號的首席研究員艾倫·斯特恩博士表示:“這個地方離太陽很遙遠,遠到溫度幾乎接近絕對零度,這也將天體儲存在一種停滯狀態或時間膠囊中。”

幾十年來,科學家們一直在苦苦思索行星的誕生過程是如何開始的,並提出了兩種不同的理論觀點。第一種是所謂的分層堆積理論,小顆粒和小卵石四處飛跑,偶爾會以足夠大的力量相互撞擊,逐漸形成越來越大的物體。在數百萬年的時間裡,行星通過隨機的、強有力的碰撞逐漸堆積變成天體。

第二種是所謂的雲塌縮理論,星雲的某些區域具有密度非常高的粒子,這些團塊相互吸引,直到它們自發地發生重力塌縮。這種碰撞是平緩的,這種行星“生來就很大”,在短短數百年內,就可能會出現直徑數十或數百英里的物體。

Arrokoth的外觀和組成為雲塌縮理論提供了有力的證據,在科羅拉多州博爾德市的西南研究所工作的斯特恩表示:“從影象上看,沒有暴力跡象,也沒有破裂,兩個裂片看上去沒有被砸在一起。”

斯特恩強調,Arrokoth的一切都指向一種溫和的結合,該天體的兩個葉瓣在顏色和組成上也是一致的,都具有含有有機化合物的超紅色表面,這意味著這些碎片在彼此附近執行,而不是來自星雲的不同部分。這些發現,連同Arrokoth的外觀和組成的其他細節,被這些研究人員發表在《科學》雜誌的三篇論文中。

倫敦大學學院穆拉德空間科學實驗室的行星科學負責人安德魯·科茨教授表示:“這些結果清楚地表明,Arrokoth的兩個部分非常輕柔地結合在一起,並彼此卡住,其結合速度僅相當於人類在地球上輕快的行走速度,而不是高速碰撞。”

科茨教授強調:“儘管有證據表明:後來在太陽系內部發生了更快速的碰撞,比如一個大物體撞擊地球形成了月球,但這項研究工作表明,在太陽系的早期歷史中,更緩慢、更莊重的相互作用是非常重要和極其常見的。”

美國宇航局公佈發現最遙遠天體的細節:Arrokoth通體紅色且極其寒冷。“新視野號”宇宙飛船於2006年發射升空,並於2015年對冥王星及其衛星進行了為期6個月的飛掠研究,隨後啟動發動機,將其軌道朝著Arrokoth方向前進(當時被稱為Ultima Thule)。

今年夏天,研究小組將用地面望遠鏡進行一項調查,看看在探測器的有限的燃料供應範圍內,柯伊伯帶是否有任何天體。麥金農教授將這次任務視為“瑪利亞的努力”,並補充稱:“儘管機會不大,但也完全是沒有機會。”

無論如何,“新視野號”宇宙飛船將繼續在柯伊伯帶及更遠的地方航行,其持續衰變的鈽燃料預計將保持通訊暢通,時間將持續到21世紀30年代。麥金農說道:“在某一時刻,無論我們做什麼,燃料管道都會被凍結,然後,它就無法指向地球。它將無法與地球對話,我們也無法與它對話,儘管它可能在相當長一段時間內能夠與自己對話。”

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