歷史在2003年11月13日似乎把克萊德·湯博發(fā)現(xiàn)冥王星的過(guò)程重演了一遍,這天晚上,美國(guó)天文學(xué)家邁克爾,布朗把一架1.2米口徑的望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)了一個(gè)選定的天區(qū)。不過(guò),和1930年那時(shí)的克萊德·湯博相比,布朗輕松了許多。他不需要守在望遠(yuǎn)鏡前一張張地拍照、沖印和對(duì)比,因?yàn)槟羌芡h(yuǎn)鏡實(shí)際上是一個(gè)能自動(dòng)處理一切的機(jī)器人:1.71億像素的照相機(jī)能自動(dòng)記錄來(lái)自遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光并將數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里。同一行星、小行星和彗星在不同時(shí)段會(huì)在照片上呈現(xiàn)出移動(dòng)的亮點(diǎn),假若出現(xiàn)了新的移動(dòng)的物體,那就預(yù)示著可能有所發(fā)現(xiàn)。
第二天早晨。當(dāng)布朗檢視觀測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),他有了新的發(fā)現(xiàn):一個(gè)微小的但卻不尋常的光點(diǎn)在黑暗的夜空中緩緩移動(dòng)。布朗立即認(rèn)定,那個(gè)微小的亮點(diǎn)是太陽(yáng)系中一顆遙遠(yuǎn)的類行星天體。
衛(wèi)星風(fēng)波
那個(gè)移動(dòng)的小點(diǎn)后來(lái)被另外幾臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡證實(shí)的確是一顆類行星體,國(guó)際天文學(xué)會(huì)命名它為2003VB12,布朗和他的同事們則將它命名為“塞德娜”。他們算出了“塞德娜”的運(yùn)行軌道,那是一個(gè)極扁的橢圓形,其近日點(diǎn)為76個(gè)天文單位,遠(yuǎn)日點(diǎn)為942個(gè)天文單位。發(fā)現(xiàn)它的時(shí)候,“塞德娜”正在距地球130億千米的地方向著太陽(yáng)緩緩接近,那里是一個(gè)人類知之甚少的地帶,既黑暗又寒冷,所以“塞德娜”的表面溫度可能極低,在零下240℃甚至更低。
開(kāi)始的時(shí)候,人們認(rèn)為“塞德娜”有一顆衛(wèi)星,因?yàn)椤叭履取钡淖赞D(zhuǎn)十分緩慢,大約20~50天自轉(zhuǎn)一周,這樣長(zhǎng)的自轉(zhuǎn)周期如果沒(méi)有衛(wèi)星引力的牽制幾乎不可能。然而,動(dòng)用各種大型望遠(yuǎn)鏡,包括“哈勃”和“斯皮策”太空望遠(yuǎn)鏡,科學(xué)家們也沒(méi)有在“塞德娜”身邊發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星。于是有人推測(cè),“塞德娜”可能曾經(jīng)擁有過(guò)衛(wèi)星,但它已被另外一個(gè)天體撞出了軌道,所以無(wú)法找到了。
2004年,有人提出了新的假說(shuō),認(rèn)為“塞德娜”的衛(wèi)星并沒(méi)有被撞出軌道,但這顆衛(wèi)星難以被天文望遠(yuǎn)鏡捕捉到。原因在于它可能是一顆巨大而蓬松的“黑體”,很像一顆揮發(fā)后的彗星,由于揮發(fā)物質(zhì)已經(jīng)消失,所以只剩下了反射率極低的碳,且內(nèi)部變得空空如也,光線很難反射出來(lái),自然難以被望遠(yuǎn)鏡捕捉到了。這樣一來(lái),猜想中的衛(wèi)星應(yīng)該是一種新的天體類型了。
2005年,斯科特·高迪和他的同事們最后解開(kāi)了這個(gè)謎,他們發(fā)現(xiàn)“塞德娜”的自轉(zhuǎn)周期比最初認(rèn)為的快得多,為每10小時(shí)自轉(zhuǎn)一周,以這樣的速度,它的周圍沒(méi)有衛(wèi)星就很正常了。至此,這個(gè)迷惑了天文學(xué)家多時(shí)的衛(wèi)星風(fēng)波終于塵埃落定。不過(guò),誰(shuí)又能肯定宇宙中就沒(méi)有人們猜想中的那種天體存在呢?
它是X行星嗎?
由于“塞德娜”的直徑約為1700千米,只比冥王星小一點(diǎn),是自冥王星發(fā)現(xiàn)以來(lái)天文學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的最大星體。所以當(dāng)時(shí)很多人都認(rèn)為它就是太陽(yáng)系中的x行星,即所謂的第十大行星。
然而布朗并不這么看。他認(rèn)為,一個(gè)天體要被稱為行星,它的質(zhì)量應(yīng)該比在這條軌道上運(yùn)行的所有天體的質(zhì)量更大才行,“塞德娜”很難充當(dāng)這樣的天體,再說(shuō)誰(shuí)又能保證以后不會(huì)在“塞德娜”附近發(fā)現(xiàn)更大的天體呢?
果然,布朗的推測(cè)又被言中了。2005年7月29日,布朗宣布在距太陽(yáng)97個(gè)天文單位的地方又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)引人關(guān)注的天體,直徑為2400千米,比冥王星更大,他們叫它“齊娜”,后更名為“厄里斯”。厄里斯是希臘諸神中代表爭(zhēng)吵,沖突和無(wú)序的神,她最有名的故事是挑起三位女神爭(zhēng)奪金蘋果從而引發(fā)了特洛伊戰(zhàn)爭(zhēng),而這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的天體“厄里斯”也直接引發(fā)了一場(chǎng)有關(guān)行星定義的爭(zhēng)辯,并最終把冥王星拉出了太陽(yáng)系九大行星的行列。
在冥王星之外接二連三的發(fā)現(xiàn)印證了存在柯伊伯帶的推測(cè)。1951年,天文學(xué)家杰拉德·柯伊伯提出了一個(gè)假設(shè),即在海王星軌道之外可能存在著一個(gè)帶狀的區(qū)域,那里分布著大量冰狀彗星。柯伊伯認(rèn)為冥王星或許只是運(yùn)行在那個(gè)區(qū)域內(nèi)一大群物體中最亮的一個(gè)。后來(lái)人們把柯伊伯假設(shè)的那個(gè)帶狀的區(qū)域稱為柯伊伯帶,而發(fā)現(xiàn)于柯伊伯帶中的天體則稱為柯伊伯帶天體(Kuiper Belt Objects),簡(jiǎn)稱KBO。那么,“塞德娜”是不是一個(gè)KBO呢?
天涯歸客
一些人認(rèn)為,“塞德娜”是一個(gè)KBO,它的“家”應(yīng)該位于柯伊伯帶上,存在于柯伊伯帶的外緣。他們還認(rèn)為,今天的柯伊伯帶比我們以前所認(rèn)為的要寬泛,而且它可能原本更加寬泛,原因就在于近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)的一些圍繞恒星的塵埃盤都比柯伊伯帶的范圍大得多。他們?cè)O(shè)想,大約幾十億年前,太陽(yáng)系曾與一個(gè)路過(guò)的恒星發(fā)生過(guò)一次碰撞,從而砍掉了柯伊伯帶外緣的一部分。以前發(fā)現(xiàn)的KBO都比“塞德娜”近,從這個(gè)意義上說(shuō),“塞德娜”的出現(xiàn)等于拓寬了柯伊伯帶的范圍。
不過(guò)布朗等人有著更加大膽的看法,他們根本就不認(rèn)為“塞德娜”來(lái)自于柯伊伯帶,而是來(lái)自于更加遙遠(yuǎn)的奧爾特云,那是一個(gè)更大的彗星庫(kù),擁有多達(dá)10萬(wàn)億顆彗星,它像一個(gè)球體云似地包裹著太陽(yáng)系,其厚度是冥王星和太陽(yáng)距離的千余倍。奧爾特云來(lái)自荷蘭天文學(xué)家簡(jiǎn)·亨德里克·奧爾特的猜想,至今還未被證實(shí)。
布朗的理由是,根據(jù)“塞德娜”的軌道分析,“塞德娜”根本沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)入到柯伊伯帶中,而以前發(fā)現(xiàn)的柯伊伯帶天體盡管有些可以離太陽(yáng)非常遠(yuǎn),但它們的近日點(diǎn)多在35~45個(gè)天文單位之間,像塞德娜這樣近日點(diǎn)為76個(gè)天文單位的絕無(wú)僅有,所以它不可能是一個(gè)KBO,而應(yīng)該是人類發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)來(lái)自?shī)W爾特云的天體。假若果真如此,“塞德娜”就是一個(gè)有著重要科學(xué)價(jià)值的天體,它既證明了奧爾特云的存在,又為研究太陽(yáng)系的形成和發(fā)展提供了寶貴的線索,因?yàn)榇嬖谟谔?yáng)系邊緣的天體更多地保留了早期太陽(yáng)系的原始信息,就像是圍繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的“化石”。
在未來(lái)的70多年里,“塞德娜”將離我們?cè)絹?lái)越近,也越來(lái)越亮,大約在2075年左右,“塞德娜”將通過(guò)近日點(diǎn),但過(guò)了近日點(diǎn)后,它就會(huì)離我們遠(yuǎn)去了,最遠(yuǎn)的時(shí)候,它和太陽(yáng)的距離將達(dá)到1300億千米?!叭履取笔莻€(gè)古老的天體,它一定曾經(jīng)無(wú)數(shù)次地接近過(guò)地球,但只有這一次被人類發(fā)現(xiàn)了,這是因?yàn)樗墓D(zhuǎn)周期約為1.1萬(wàn)年,也就是說(shuō),它上一次歸來(lái)的時(shí)候是1.1萬(wàn)年前,那時(shí)的地球剛剛結(jié)束了一次冰河期,人類文明的曙光剛剛顯現(xiàn),而它的下次歸來(lái)則將在1.1萬(wàn)年以后,不知那時(shí)的地球?qū)?huì)以怎樣的面目迎接它。
責(zé)任編輯 龐云