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“塞德娜”归来

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历史在2003年11月13日似乎把克莱德・汤博发现冥王星的过程重演了一遍,这天晚上,美国天文学家迈克尔,布朗把一架1.2米口径的望远镜对准了一个选定的天区。不过,和1930年那时的克莱德・汤博相比,布朗轻松了许多。他不需要守在望远镜前一张张地拍照、冲印和对比,因为那架望远镜实际上是一个能自动处理一切的机器人:1.71亿像素的照相机能自动记录来自遥远天体发出的光并将数据自动存储在计算机里。同一行星、小行星和彗星在不同时段会在照片上呈现出移动的亮点,假若出现了新的移动的物体,那就预示着可能有所发现。

第二天早晨。当布朗检视观测数据时,他有了新的发现:一个微小的但却不寻常的光点在黑暗的夜空中缓缓移动。布朗立即认定,那个微小的亮点是太阳系中一颗遥远的类行星天体。

卫星风波

那个移动的小点后来被另外几台天文望远镜证实的确是一颗类行星体,国际天文学会命名它为2003VB12,布朗和他的同事们则将它命名为“塞德娜”。他们算出了“塞德娜”的运行轨道,那是一个极扁的椭圆形,其近日点为76个天文单位,远日点为942个天文单位。发现它的时候,“塞德娜”正在距地球130亿千米的地方向着太阳缓缓接近,那里是一个人类知之甚少的地带,既黑暗又寒冷,所以“塞德娜”的表面温度可能极低,在零下240℃甚至更低。

开始的时候,人们认为“塞德娜”有一颗卫星,因为“塞德娜”的自转十分缓慢,大约20~50天自转一周,这样长的自转周期如果没有卫星引力的牵制几乎不可能。然而,动用各种大型望远镜,包括“哈勃”和“斯皮策”太空望远镜,科学家们也没有在“塞德娜”身边发现卫星。于是有人推测,“塞德娜”可能曾经拥有过卫星,但它已被另外一个天体撞出了轨道,所以无法找到了。

2004年,有人提出了新的假说,认为“塞德娜”的卫星并没有被撞出轨道,但这颗卫星难以被天文望远镜捕捉到。原因在于它可能是一颗巨大而蓬松的“黑体”,很像一颗挥发后的彗星,由于挥发物质已经消失,所以只剩下了反射率极低的碳,且内部变得空空如也,光线很难反射出来,自然难以被望远镜捕捉到了。这样一来,猜想中的卫星应该是一种新的天体类型了。

2005年,斯科特・高迪和他的同事们最后解开了这个谜,他们发现“塞德娜”的自转周期比最初认为的快得多,为每10小时自转一周,以这样的速度,它的周围没有卫星就很正常了。至此,这个迷惑了天文学家多时的卫星风波终于尘埃落定。不过,谁又能肯定宇宙中就没有人们猜想中的那种天体存在呢?

它是X行星吗?

由于“塞德娜”的直径约为1700千米,只比冥王星小一点,是自冥王星发现以来天文学家所发现的环绕太阳运行的最大星体。所以当时很多人都认为它就是太阳系中的x行星,即所谓的第十大行星。

然而布朗并不这么看。他认为,一个天体要被称为行星,它的质量应该比在这条轨道上运行的所有天体的质量更大才行,“塞德娜”很难充当这样的天体,再说谁又能保证以后不会在“塞德娜”附近发现更大的天体呢?

果然,布朗的推测又被言中了。2005年7月29日,布朗宣布在距太阳97个天文单位的地方又发现了一个引人关注的天体,直径为2400千米,比冥王星更大,他们叫它“齐娜”,后更名为“厄里斯”。厄里斯是希腊诸神中代表争吵,冲突和无序的神,她最有名的故事是挑起三位女神争夺金苹果从而引发了特洛伊战争,而这个新发现的天体“厄里斯”也直接引发了一场有关行星定义的争辩,并最终把冥王星拉出了太阳系九大行星的行列。

在冥王星之外接二连三的发现印证了存在柯伊伯带的推测。1951年,天文学家杰拉德・柯伊伯提出了一个假设,即在海王星轨道之外可能存在着一个带状的区域,那里分布着大量冰状彗星。柯伊伯认为冥王星或许只是运行在那个区域内一大群物体中最亮的一个。后来人们把柯伊伯假设的那个带状的区域称为柯伊伯带,而发现于柯伊伯带中的天体则称为柯伊伯带天体(Kuiper Belt Objects),简称KBO。那么,“塞德娜”是不是一个KBO呢?

天涯归客

一些人认为,“塞德娜”是一个KBO,它的“家”应该位于柯伊伯带上,存在于柯伊伯带的外缘。他们还认为,今天的柯伊伯带比我们以前所认为的要宽泛,而且它可能原本更加宽泛,原因就在于近年来人们发现的一些围绕恒星的尘埃盘都比柯伊伯带的范围大得多。他们设想,大约几十亿年前,太阳系曾与一个路过的恒星发生过一次碰撞,从而砍掉了柯伊伯带外缘的一部分。以前发现的KBO都比“塞德娜”近,从这个意义上说,“塞德娜”的出现等于拓宽了柯伊伯带的范围。

不过布朗等人有着更加大胆的看法,他们根本就不认为“塞德娜”来自于柯伊伯带,而是来自于更加遥远的奥尔特云,那是一个更大的彗星库,拥有多达10万亿颗彗星,它像一个球体云似地包裹着太阳系,其厚度是冥王星和太阳距离的千余倍。奥尔特云来自荷兰天文学家简・亨德里克・奥尔特的猜想,至今还未被证实。

布朗的理由是,根据“塞德娜”的轨道分析,“塞德娜”根本没有机会进入到柯伊伯带中,而以前发现的柯伊伯带天体尽管有些可以离太阳非常远,但它们的近日点多在35~45个天文单位之间,像塞德娜这样近日点为76个天文单位的绝无仅有,所以它不可能是一个KBO,而应该是人类发现的第一个来自奥尔特云的天体。假若果真如此,“塞德娜”就是一个有着重要科学价值的天体,它既证明了奥尔特云的存在,又为研究太阳系的形成和发展提供了宝贵的线索,因为存在于太阳系边缘的天体更多地保留了早期太阳系的原始信息,就像是围绕着太阳运转的“化石”。

在未来的70多年里,“塞德娜”将离我们越来越近,也越来越亮,大约在2075年左右,“塞德娜”将通过近日点,但过了近日点后,它就会离我们远去了,最远的时候,它和太阳的距离将达到1300亿千米。“塞德娜”是个古老的天体,它一定曾经无数次地接近过地球,但只有这一次被人类发现了,这是因为它的公转周期约为1.1万年,也就是说,它上一次归来的时候是1.1万年前,那时的地球刚刚结束了一次冰河期,人类文明的曙光刚刚显现,而它的下次归来则将在1.1万年以后,不知那时的地球将会以怎样的面目迎接它。