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不需要九号星球?小物体的重力可以解释奇怪的轨道

  丹佛 - 一项新的研究表明,小型但吵闹的太空岩石推动和相互推撞可能创造了一些不寻常的轨道,一些天文学家引用了假想的“ 行星九 ” 的标志。 迄今为止,研究人员在海王星轨道以外的寒冷遥远领域发现了2,300多具尸体。大量的这些反海王星物体(TNO)使得计算其轨道演变的计算量很大。然而,这项新的研究表明,TNO之间复杂的引力舞蹈足以让一些人,如矮行星塞德娜,进入奇怪而有趣的路径。 “我们头脑中的照片是漂浮在太阳系周围的许多小卫星,与彗星相互作用,”Ann-Marie Madigan,科罗拉多博尔德大学天体物理和行星科学系助理教授(CU Boulder ),今天(6月4日)的新闻发布会上说。[ 寻找图片中的第九行星 ] 广告 Madigan和CU Boulder本科学生Jacob Fleisig在丹佛的美国天文学会第232次会议上介绍了结果。不需要Planet Nine? 位于海王星之外的柯伊伯带(Kuiper Belt)拥有多种规模的TNOs。最大的是冥王星,它是在其他任何一个之前发现的60多年。 一些TNO是“独立物体”,它们离太阳很远的轨道,它们不会受到海王星或任何其他已知行星的引力的明显影响。也许其中最着名的是塞德娜,它需要11,400年来制造一个轨道,而且距离太阳更近,而不是地球 - 太阳距离的76倍。 2016年,天文学家康斯坦丁·巴蒂金和迈克·布朗宣布,一颗遥远的未被发现的行星可能在柯伊伯带中创造了一些TNO轨道的不寻常的特征,并将塞德娜和其他分离的物体送到了更远的地方。Batygin和Brown计算出这个被称为Planet Nine的世界可能比地球质量大10倍,并且太阳绕太阳运行的距离是海王星的20倍。但并非所有人都参与了第九行星假设。该 怀疑论者包括马迪根 和Fleisig,谁,与研究的共同作者亚历山大Zderic,加州大学博尔德研究生一起,认为他们已经找到了一个替代的解决方案,以怪异的轨道签名。根据研究人员的模拟,TNO像时钟一样移动,最大的物体移动缓慢,就像时针一样,较小的物体像分针一样快速地嘀嗒作响。结果是较小的物体迅速堆积 - 它们的累积重力足以重塑接近的较大TNO的路径。 最终,较大的块在极端轨道上结束,就像Sedna一样。 弗莱西格在新闻发布会上说:“他们正是导致这种脱离的原因,而不是一个看不见的第九个星球。” [ 我们的太阳系:行星摄影之旅 ] 情况的严重性 如果这是TNO难题的答案,为什么没有人注意到?Madigan和Fleisig说问题是规模问题。为成千上万的TNO中的每一个都包含一个质量计算成本很高,因此大多数模拟都使它们无质量,从而否定了它们在重力作用下的相互作用。[ 极端外太阳系中的跨海王星物体(信息图) ] “重要的区别在于将它们的质量包括在模拟中,”Madigan告诉Space.com。研究人员没有为所有TNO增加质量,只有大约400.但这足以将最大质量的物体送入奇怪的轨道。然而,集体引力假设不是一颗银弹。例如,仍然存在“聚类在pomega中”,Madigan将其描述为一个奇怪的事实,即分离对象的轨道都以相同的方式倾斜。 “九号行星很好地解释了这一点,但我们没有,”Madigan说道。具有讽刺意味的是,虽然新研究打破了对未被发现的行星的需求,但它需要存在数千个较小的看不见的物体。 “我们看到的极少数是不够的,”弗莱西格说。 Madigan告诉Space.com,早期的太阳系充满了足够的碎片,可以建造数十个地球,但是它们的尺寸要小得多。由于大多数物体都是无质量建模的,因此大多数研究都是从太阳系中排出大量物体。增加质量意味着更多的材料可能会卡在周围,它们的较小尺寸使它们无法被检测到。 “到目前为止,我们看到的物体只是冰山一角,”弗莱西格说。虽然大多数TNO的小尺寸使它们成为检测的挑战,但它们的运动使其变得更加困难。通常,对象越大,发现就越容易。研究人员表示,由于最大的物体被投入最偏心的轨道,它们变得更难以找到。 Madigan说,此外,已经发现少数人的存在表明人口更多。 “如果那里只有10个,我们检测到10个,那就太奇怪了,”她说。 TNOs之间的引力相互作用也可以解释另一个奇怪的事件:大约6500万年前非鸟类恐龙的灭绝。 以前的研究表明,大规模物种灭绝可能会有规律地发生,一些研究人员将这种感知周期与彗星脉冲或小行星撞击联系起来。什么可能导致上面的周期性死亡雨?其他研究人员引用暗物质或太阳假设的看不见的伴星,复仇女神,作为候选人。(复仇女神从来没有被发现,大多数科学家都被解雇了。) Madigan将这种影响消退周期的想法称为“地质学的第九行星” - 她说在地质界正在讨论这种模糊的联系。 如果TNO之间的小引力相互作用向Sedna外部投掷物体,它们也可以将一些岩石送入太阳系内部。弗莱西格说,该团队的模型为包括地球在内的岩石行星创造了定期的彗星阵雨。虽然研究人员无法直接将他们的观察结果与消灭恐龙和地球上大多数生命的碰撞联系起来,但弗莱西希称这种可能性是“诱人的”。 “这令人兴奋和暗示,”马迪根说。编者注:此故事的先前版本错误地指出,Sedna永远不会比冥王星 - 太阳距离的20倍更接近太阳。塞德纳的椭圆轨道与76个天文单位(AU;地球 - 太阳距离,约9300万英里,或1.5亿公里)一样接近太阳,远至936 AU。冥王星与太阳的距离从大约30 AU到49 AU不等。

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