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科学家称这些尘埃将给我们提供行星诞生线索!就在地球的轨道上!

2019-09-23来源:万维家电网

众所周知,就像灰尘聚集在我们家里的角落和书架上一样,灰尘也堆积在太空中。但是当尘埃落在太阳系中时,通常是在环中。太阳周围有几圈尘埃。光环一般沿着行星的轨道运行,行星的引力将尘埃拉到围绕太阳的地方,而尘埃则在它漂移到太阳系中心的途中被行星吸走。

这些尘埃由46亿年前太阳系形成时的残片组成,这些残片要么是小行星碰撞留下的碎石,要么是炽热彗星留下的碎屑。尘埃分散在整个太阳系,但它聚集在地球和金星轨道上的颗粒状光环上,这些光环可以用地球上的望远镜看到。通过研究这种尘埃的构成,它从哪里来,它是如何在太空中移动的等等线索可以帮助科学家们来理解行星的诞生以及我们在太阳系中所看到的一切的组成。

据外媒消息,最近的两项研究报告了太阳系内部尘埃环的新发现。一项研究利用NASA的数据表明了水星轨道上围绕太阳的尘埃环的证据。而美国宇航局的另一项研究确定了金星轨道上尘埃环的可能来源:一群从未被探测到的小行星正与金星共同运行。

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在这幅图中,几个尘埃环围绕着太阳。当行星的引力将尘埃拖入围绕太阳的轨道时,就形成了这些光环。最近,科学家在水星轨道上发现了一个尘埃环。另一些人假设,金星尘埃环的来源是一群从未被探测到的同轨道小行星。

Guillermo Stenborg和Russell Howard都是华盛顿海军研究实验室的太阳能科学家,他们描述了在水星轨道上形成一个930万英里宽的光环的宇宙尘埃薄雾的证据。具有讽刺意味的是,两位科学家在寻找太阳附近无尘区存在的证据时,偶然发现了这个尘埃环。根据一项几十年前的预测,在离太阳一定距离的地方,这颗恒星强大的热量应该会蒸发掉尘埃,清扫掉整个空间。知道这个边界的具体范围可以告诉科学家尘埃本身的组成,并提供行星是如何在年轻的太阳系中形成的证据。

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到目前为止,还没有发现无尘空间的证据,但很大程度上是因为从地球上很难探测到。无论科学家从地球上看什么,我们和太阳之间的所有尘埃都挡住了他们的视线,让他们误以为太阳附近的空间可能比实际情况要复杂的多。

甚至科学家们从未考虑过水星轨道上可能存在环,这也许就是为什么直到现在它才被发现的原因,人们认为水星与地球或金星不同,它太小,离太阳太近,无法捕捉到尘埃环,就算有,预计太阳风和来自太阳的磁力会把水星轨道上多余的尘埃吹走,但是结果显然超出他们的想象。

这并不是科学家们第一次在太阳系内部发现尘埃环。25年前,科学家发现地球绕太阳运行的轨道是一个巨大的尘埃环。其他人在金星轨道附近发现了类似的光环,他们首先在2007年使用了德美太阳神号太空探测器的存档数据,然后在2013年用立体数据证实了这一点。

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从那以后,科学家们确定,地球轨道上的尘埃环主要来自小行星带。小行星带位于火星和木星之间,是一个巨大的环状区域,太阳系的大部分小行星都生活在那里。这些由岩石构成的小行星不断地相互碰撞,释放出的尘埃会深入到太阳的引力中,除非地球的引力把尘埃拉到一边,否则就会进入地球的轨道。

起初,金星的尘环似乎与地球一样,是由太阳系其他地方产生的尘埃形成的。但是当戈达德的天体物理学家Petr Pokorny模拟小行星带尘埃向太阳螺旋运动时,他的模拟结果产生了一个与地球光环相匹配的光环——而不是金星。

这种差异让他想知道,如果不是小行星带,金星轨道上的尘埃还从何而来?在一系列的模拟之后,波科尼和他的研究伙伴马克·库奇纳(Marc Kuchner)猜测它来自一组从未被探测到的围绕太阳和金星运行的小行星。

这个可视化显示了金星围绕太阳运行轨道上尘埃环的模拟。科学家们假设,一群从未被探测到的小行星与金星围绕太阳运行,它们负责供给金星的尘埃环。

这一结果最令人兴奋的地方是,它表明,新的小行星群可能为太阳系的形成提供了线索,这类小行星能揭示地球和金星的早期历史。如果使用合适的工具,这些小行星还能解开太阳系化学多样性的线索。

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因为它分散在一个更大的轨道上,金星的尘环比水星新发现的尘环要大得多。从上到下约1600万英里,宽600万英里,环上散落着灰尘,其中最大的颗粒大小与粗砂纸上的颗粒差不多。它的密度比周围的空间要高10%。尽管如此,它仍然是弥散的,如果将环中的所有尘埃聚集在一起,你得到的只是一颗直径两英里的小行星。

不仅是水星和金星,但是科学家们已经在遥远的星系中发现了许多其他的尘埃环。巨大的尘埃环比系外行星更容易被发现,可以用来推断其他隐藏行星的存在,甚至它们的轨道特性。

但要解释太阳系外的尘埃环并非易事。我们首先必须了解我们本身区域尘埃的物理性质。通过研究水星、金星和地球附近的尘埃环,科学家们最终才能可以开发出一种技术来解读近距离和远距离的尘埃环。

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