歷史在2003年11月13日似乎把克萊德·湯博發現冥王星的過程重演了一遍,這天晚上,美國天文學家邁克爾,布朗把一架1.2米口徑的望遠鏡對準了一個選定的天區。不過,和1930年那時的克萊德·湯博相比,布朗輕松了許多。他不需要守在望遠鏡前一張張地拍照、沖印和對比,因為那架望遠鏡實際上是一個能自動處理一切的機器人:1.71億像素的照相機能自動記錄來自遙遠天體發出的光并將數據自動存儲在計算機里。同一行星、小行星和彗星在不同時段會在照片上呈現出移動的亮點,假若出現了新的移動的物體,那就預示著可能有所發現。
第二天早晨。當布朗檢視觀測數據時,他有了新的發現:一個微小的但卻不尋常的光點在黑暗的夜空中緩緩移動。布朗立即認定,那個微小的亮點是太陽系中一顆遙遠的類行星天體。
衛星風波
那個移動的小點后來被另外幾臺天文望遠鏡證實的確是一顆類行星體,國際天文學會命名它為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”的運行軌道,那是一個極扁的橢圓形,其近日點為76個天文單位,遠日點為942個天文單位。發現它的時候,“塞德娜”正在距地球130億千米的地方向著太陽緩緩接近,那里是一個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。
開始的時候,人們認為“塞德娜”有一顆衛星,因為“塞德娜”的自轉十分緩慢,大約20~50天自轉一周,這樣長的自轉周期如果沒有衛星引力的牽制幾乎不可能。然而,動用各種大型望遠鏡,包括“哈勃”和“斯皮策”太空望遠鏡,科學家們也沒有在“塞德娜”身邊發現衛星。于是有人推測,“塞德娜”可能曾經擁有過衛星,但它已被另外一個天體撞出了軌道,所以無法找到了。
2004年,有人提出了新的假說,認為“塞德娜”的衛星并沒有被撞出軌道,但這顆衛星難以被天文望遠鏡捕捉到。原因在于它可能是一顆巨大而蓬松的“黑體”,很像一顆揮發后的彗星,由于揮發物質已經消失,所以只剩下了反射率極低的碳,且內部變得空空如也,光線很難反射出來,自然難以被望遠鏡捕捉到了。這樣一來,猜想中的衛星應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了這個謎,他們發現“塞德娜”的自轉周期比最初認為的快得多,為每10小時自轉一周,以這樣的速度,它的周圍沒有衛星就很正常了。至此,這個迷惑了天文學家多時的衛星風波終于塵埃落定。不過,誰又能肯定宇宙中就沒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,是自冥王星發現以來天文學家所發現的環繞太陽運行的最大星體。所以當時很多人都認為它就是太陽系中的x行星,即所謂的第十大行星。
然而布朗并不這么看。他認為,一個天體要被稱為行星,它的質量應該比在這條軌道上運行的所有天體的質量更大才行,“塞德娜”很難充當這樣的天體,再說誰又能保證以后不會在“塞德娜”附近發現更大的天體呢?
果然,布朗的推測又被言中了。2005年7月29日,布朗宣布在距太陽97個天文單位的地方又發現了一個引人關注的天體,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吵,沖突和無序的神,她最有名的故事是挑起三位女神爭奪金蘋果從而引發了特洛伊戰爭,而這個新發現的天體“厄里斯”也直接引發了一場有關行星定義的爭辯,并最終把冥王星拉出了太陽系九大行星的行列。
在冥王星之外接二連三的發現印證了存在柯伊伯帶的推測。1951年,天文學家杰拉德·柯伊伯提出了一個假設,即在海王星軌道之外可能存在著一個帶狀的區域,那里分布著大量冰狀彗星。柯伊伯認為冥王星或許只是運行在那個區域內一大群物體中最亮的一個。后來人們把柯伊伯假設的那個帶狀的區域稱為柯伊伯帶,而發現于柯伊伯帶中的天體則稱為柯伊伯帶天體(Kuiper Belt Objects),簡稱KBO。那么,“塞德娜”是不是一個KBO呢?
天涯歸客
一些人認為,“塞德娜”是一個KBO,它的“家”應該位于柯伊伯帶上,存在于柯伊伯帶的外緣。他們還認為,今天的柯伊伯帶比我們以前所認為的要寬泛,而且它可能原本更加寬泛,原因就在于近年來人們發現的一些圍繞恒星的塵埃盤都比柯伊伯帶的范圍大得多。他們設想,大約幾十億年前,太陽系曾與一個路過的恒星發生過一次碰撞,從而砍掉了柯伊伯帶外緣的一部分。以前發現的KBO都比“塞德娜”近,從這個意義上說,“塞德娜”的出現等于拓寬了柯伊伯帶的范圍。
不過布朗等人有著更加大膽的看法,他們根本就不認為“塞德娜”來自于柯伊伯帶,而是來自于更加遙遠的奧爾特云,那是一個更大的彗星庫,擁有多達10萬億顆彗星,它像一個球體云似地包裹著太陽系,其厚度是冥王星和太陽距離的千余倍。奧爾特云來自荷蘭天文學家簡·亨德里克·奧爾特的猜想,至今還未被證實。
布朗的理由是,根據“塞德娜”的軌道分析,“塞德娜”根本沒有機會進入到柯伊伯帶中,而以前發現的柯伊伯帶天體盡管有些可以離太陽非常遠,但它們的近日點多在35~45個天文單位之間,像塞德娜這樣近日點為76個天文單位的絕無僅有,所以它不可能是一個KBO,而應該是人類發現的第一個來自奧爾特云的天體。假若果真如此,“塞德娜”就是一個有著重要科學價值的天體,它既證明了奧爾特云的存在,又為研究太陽系的形成和發展提供了寶貴的線索,因為存在于太陽系邊緣的天體更多地保留了早期太陽系的原始信息,就像是圍繞著太陽運轉的“化石”。
在未來的70多年里,“塞德娜”將離我們越來越近,也越來越亮,大約在2075年左右,“塞德娜”將通過近日點,但過了近日點后,它就會離我們遠去了,最遠的時候,它和太陽的距離將達到1300億千米。“塞德娜”是個古老的天體,它一定曾經無數次地接近過地球,但只有這一次被人類發現了,這是因為它的公轉周期約為1.1萬年,也就是說,它上一次歸來的時候是1.1萬年前,那時的地球剛剛結束了一次冰河期,人類文明的曙光剛剛顯現,而它的下次歸來則將在1.1萬年以后,不知那時的地球將會以怎樣的面目迎接它。
責任編輯 龐云