“年輕版太陽系”擁有兩個(gè)小行星帶
時(shí)間:2008-10-29 11:23 來源:科學(xué)網(wǎng)
離太陽系很近的波江座ε系統(tǒng)擁有由兩個(gè)巖石小行星帶和一個(gè)外層冰帶構(gòu)成的三重環(huán)帶系統(tǒng)。
圖片說明：天文學(xué)家在距太陽系很近的恒星――波江座ε周圍發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)小行星帶。
（圖片來源：NASA/JPL-Caltech）
天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)，離太陽系很近的波江座ε（Epsilon Eridani）系統(tǒng)擁有由兩個(gè)巖石小行星帶和一個(gè)外層冰帶構(gòu)成的三重環(huán)帶系統(tǒng)。其中，靠內(nèi)的小行星帶與太陽系中的十分相似，相比之下，靠外的小行星帶中的質(zhì)量要大20倍。此外，新的發(fā)現(xiàn)或許意味著，還有人類未發(fā)現(xiàn)的行星在限制和塑造著它們。相關(guān)論文將發(fā)表在2009年1月10日的《天體物理學(xué)雜志》（The Astrophysical Journal）上。
盡管比太陽略小、略冷，但波江座ε這顆恒星還是與太陽十分相像，它也是為數(shù)不多的距離太陽系很近（排名第九）且擁有行星的恒星。波江座ε與地球的距離約為10.5光年，用裸眼就能看到。不過，該恒星比太陽年輕不少，大概年齡為8.5億年（太陽約為46億年）。
在可比較的年代范圍內(nèi)，波江座ε及其行星系統(tǒng)表現(xiàn)出了與太陽系驚人的相似性。論文合著者、美國哈佛-史密森天體物理中心的Massimo Marengo說，“研究波江座ε就像通過一臺(tái)時(shí)間機(jī)器看我們太陽系年輕的時(shí)候。”論文通訊作者、地外文明搜尋（SETI）研究所的Dana Backman也認(rèn)為，“該系統(tǒng)看起來或許很像生命最初在地球上扎根時(shí)的太陽系。”
太陽系在火星與木星之間有巖石小行星帶，它距離太陽約3個(gè)天文單位（AU，1天文單位為日地間平均距離），總質(zhì)量約為月球的1/20。在最新研究中，利用NASA施皮策空間望遠(yuǎn)鏡，研究小組發(fā)現(xiàn)，在距離波江座ε約3AU的地方，也存在一個(gè)同樣的小行星帶。此外，在距該恒星20AU的地方還有一個(gè)小行星帶，它的質(zhì)量與月球相當(dāng)。
此前天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，與太陽系最外層的庫珀帶類似，距波江座ε約35至100AU的范圍內(nèi)延伸著冰帶物質(zhì)，不過其質(zhì)量約為庫珀帶的100倍。
理論學(xué)家推測(cè)，當(dāng)太陽在8.5億歲時(shí)，它的庫珀帶應(yīng)該與波江座ε現(xiàn)在的冰帶看起來很像。而從那時(shí)開始，絕大部分的庫珀帶物質(zhì)流失出去，一部分?jǐn)[脫太陽系，另一部分則在約39億年前的“后重轟炸期”（Late Heavy Bombardment）事件下，投入了太陽系內(nèi)部行星的懷抱。研究人員認(rèn)為，波江座ε未來也有望經(jīng)歷類似的“大清理”。Marengo表示，“由于該系統(tǒng)與年輕的太陽系非常像，因此可以猜想它也會(huì)有相似的演化過程。”
值得一提的是，施皮策發(fā)回的數(shù)據(jù)顯示，圍繞著波江座ε的三個(gè)環(huán)帶間存在間隙。最佳的解釋就是存在一些未知的行星，通過引力在限制和塑造它們，正如土星的衛(wèi)星約束著土星環(huán)一樣。
Marengo說，“行星是解釋我們發(fā)現(xiàn)的東西最容易的方式。”研究人員預(yù)測(cè)，質(zhì)量介于海王星和木星間的三顆行星可以完美的吻合最新觀測(cè)結(jié)果。此前的研究已經(jīng)偵測(cè)出了最內(nèi)部環(huán)帶附近的候選行星。不過，最新研究排除了當(dāng)時(shí)關(guān)于其高橢圓軌道的推測(cè)，因?yàn)槿绻沁@樣的話，這顆行星的引力破裂（gravitational disruption）將清除新發(fā)現(xiàn)的靠內(nèi)小行星帶。
研究人員認(rèn)為，第二顆行星應(yīng)該隱藏在靠外的小行星帶附近，而第三顆應(yīng)該在波江座ε冰帶的靠近內(nèi)邊緣，也就是大約35AU的地方。未來的研究將驗(yàn)證這些推測(cè)，并且揭開人類目前未見的世界。（科學(xué)網(wǎng) 任霄鵬/編譯）
