太陽系不止一個平面!如果跳出太陽系,你會發現它還有另一個平面

天空之城 2020/10/01 檢舉 我要評論

每時每刻,我們都隨著地球在繞太陽公轉。隨著地球公轉到不同的位置,我們看到太陽所在的位置會連成一個封閉的圓形,這個圓形所在的平面叫做黃道面。

太陽系內,所有的大行星都在黃道面附近公轉。黃道面是以地球為基準的,所以地球公轉軌道所在平面和黃道面的夾角是0°,八大行星中最大的一個是水星,夾角也不過是7.01°,這個夾角被稱為 軌道傾角

隨著天文學家發現的天體越來越多,發現其他天體也都普遍在這個平面上。這也是很好理解的,因為按照目前的理論,太陽系是一個原始星雲在引力作用下坍縮形成的,同樣是在引力作用下,它會逐漸壓縮到同一個平面內。雖然這個平面就像八大行星一樣有一些不可避免的小角度,但是基本上不會差太多。

可是,後來的發現,就不是那麼回事了。1930年,美國天文學家湯博發現了冥王星,這顆天體的軌道傾角達到了17°。如果科學家說這只是個例外,17°看起來也並沒有那麼大的話,後來發現的鬩神星就真的讓科學家無法解釋了,因為它的軌道傾角達到了44°!

鬩神星就是最詭異的情況了嗎?也不是。

還有更加詭異的現象值得我們注意,那就是一些長週期彗星。和回歸週期只有76年年的哈雷彗星這種天體相比,長週期彗星軌道非常遠。公轉週期達到200年的彗星就可以稱為長週期彗星,但是,最遙遠的彗星甚至可能需要幾萬年才能回歸一次。這種最遙遠的彗星,來自於太陽系最寒冷、最遙遠、最神秘的邊緣地帶——奧爾特雲。

我們知道,彗星只有在靠近太陽的時候,才會發光。因此,這些遙遠的長週期彗星只有在回歸的時候才有可能被我們看見,沒有任何人能夠活著看到其中任何一顆彗星的一個完整週期。

不過,我們也不需要非得看完長週期彗星的完整週期才能知道它的運行軌跡和規律。 只要在它們回歸的一段時間內,我們就可以通過它運行的軌跡和速度,來推算出它的整個軌道。就好像你有一張刮獎券,只要掛出一個「謝」字,就知道後面幾個字是什麼了。

來自于職業與環境衛生大學和日本國家天文臺的天文學家Arika Higuchi多年以來一直從事著這方面的研究,她和她的同事們就是通過這些有限的線索, 來研究這些長週期彗星的運行規律。就在進行這些工作的過程中,他們發現了一些以前沒有人注意到的問題。

在研究天體軌道的時候,科學家們肯定不會錯過一個重要參數,那就是 遠日點(aphelion),也就是天體距離太陽最遠的位置。

對於八大行星來說,由於軌道傾角非常小,所以即使到了遠日點,也非常靠近黃道面。對於以前發現的一些長週期彗星來說,它們也基本符合這個規則。

但是,後來天文學家們發現的一些長週期彗星,就顯得比較「頑皮」了。在對它們的軌道進行計算的時候, 天文學家們發現,這些長週期彗星的遠日點似乎距離黃道面非常遙遠,其傾角竟然達到了60°!它們選擇了一條幾乎沒有任何天體的平面繞太陽公轉,並且有多顆長週期彗星都在這個平面附近。

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