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哈勃与韦布望远镜携手:揭开太阳系小型海外天体原始样貌之谜

   时间:2026-09-14 21:14:29 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

哈勃空间望远镜与詹姆斯·韦布空间望远镜近期完成了一项针对太阳系边缘天体的联合观测任务,在远于海王星的轨道区域发现了27颗直径不足40千米的海外天体(TNO),其中最小的一颗直径仅约10千米。这些微小天体的存在状态颠覆了科学家对太阳系早期演化的传统认知,其表面物质特征与体积更大的同类天体高度相似,暗示它们可能完整保留了形成初期的原始信息。

海外天体分为两类动力学群体:一类诞生于柯伊伯带,沿接近正圆的轨道运行,轨道平面与黄道面基本重合,被称为"冷"天体;另一类形成于天王星与海王星之间,因引力共振被抛射至海王星外,形成轨道高度倾斜的"热"天体。传统模型预测,这些微小天体在漫长岁月中应遭受频繁撞击,导致表层物质混合,形成与大型天体不同的颜色特征。然而观测数据显示,无论是"冷"还是"热"群体,其表面成分均未出现预期中的显著变化。

研究团队通过韦布望远镜的红外观测技术,首次精确测量了这些微暗天体的尺寸分布。在可见光波段,天体亮度受表面反照率影响较大,而红外波段亮度主要取决于物体实际大小。这种测量方法排除了反照率干扰,结果显示极小尺寸海外天体的数量比理论模型预测少了约30%。更令人惊讶的是,"冷""热"两类天体尽管形成环境截然不同,最终产出的尺寸分布却完全一致。

北亚利桑那大学研究人员指出,这种一致性表明星子形成过程具有普适性,不受原行星盘温度、密度等环境条件影响。关于表层物质未被破坏的现象,目前存在两种解释:要么太阳系边缘区域的撞击频率远低于此前估算,但这与该区域已知的天体密度矛盾;要么撞击能量以某种未知方式被天体吸收或分散,未造成预期的物质混合效果。

这项观测任务将两台空间望远镜的性能推向极限。目标天体视星等在24.1至29.3之间,相当于在地球观测月球表面飞舞的萤火虫亮度。研究团队采用创新观测策略,通过长时间曝光和多次图像叠加技术,才成功捕捉到这些微弱信号。相关成果分为两篇论文发表于《天文学期刊》,分别探讨了天体颜色特征与尺寸分布规律,为理解太阳系早期演化提供了全新视角。

 
 
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