凯文·服部哲，美国技术协会 Arrokoth
信用:NASA 技术学院物理系与德国图宾根科学家合作开发的一个模型解释了阿罗库思的独特性质，阿罗库思是太阳系中成像的最遥远的物体
研究小组的结果为柯伊伯带天体的形成，太阳系边缘的小行星状天体，以及了解太阳系形成的早期阶段提供了新的线索
这项发表在《自然》杂志上的发现解释了“雪人”的独特特征，它的正式名称是“阿罗科思”，照片是去年由美国国家航空航天局的“新视野”太空任务首次拍摄的
故事开始于2006年，当时新视野号机器人飞船被派去拍摄冥王星的第一张特写照片，并研究其特征和地形
发射后，新视野号确定了它朝向冥王星的轨道，开始了大约九年的漫长旅程
为了不浪费燃料和资源，它的大部分系统都处于睡眠模式，直到它接近目标冥王星
回到地球上，国际天文学联合会决定将冥王星从行星降级为矮行星
简而言之，新视野号机器人飞船被派去调查一颗行星，睡着了，醒来后发现冥王星不再被认为是一颗行星
但这并没有降低任务的重要性
新视野号提供了冥王星及其卫星夏龙的壮观图像，并提供了宝贵的科学信息，这些信息目前仍在调查中，可能会被研究多年
这些研究将为理解太阳系的形成，特别是柯伊伯带的形成提供重要的信息
但是新视野冒险还有更多
尽管冥王星是太阳系最远的天体中最大的一个，但它不是唯一的一个
海王星之外是一个被称为柯伊伯带的区域，由无数类似小行星的物体组成，大小从几英尺到几千英里不等
这一地区的条件不同于(特别是，比它冷得多)太阳系内部的“姐妹”小行星带，柯伊伯带的物体通常由更多的冰物质组成
新视野号航天器配备了足够的资源，如果能够发现另一个柯伊伯带物体，并且该物体距离航天器的原始轨道不太远，就可以对其进行观测
2014年6月26日，在对这些物体进行了广泛的调查之后，哈勃太空望远镜发现了一个
在那次识别之后，新视野研究小组设计了飞船的轨道，以便在完成绘制冥王星的任务后，它将经过新发现的物体旁边
五年后(2015年与冥王星相遇四年后)，新视野号经过了这个物体
2019年1月1日，当新视野号宇宙飞船经过3500英里外的一个小柯伊伯带物体时，人类拍摄了它的第一张特写镜头
第一批图像到达后，柯伊伯带天体(迄今为止被称为2014年的MU69)因其独特的外观而被昵称为“雪人”
新视野研究人员最初称它为“终极图勒”(拉丁语中的“世界的边缘”)，因为它位于太阳系的边缘
但是这个物体最终被重新命名为486958 Arrokoth，在现已灭绝的包华顿美洲土著语言中是“天空”或“云”
新视野收集了大量关于雪人的信息:它是一个30公里长的接触双星，由两个不同大小的裂片通过一个细颈连接而成，这似乎是两个较小的柯伊伯带物体碰撞形成阿罗科思的产物
图片显示了技术研究人员对形成阿罗科思的柯伊伯带物体碰撞的详细模拟结果
信用:美国技术协会 尽管已经提出了各种模型来解释阿罗科思的形成和它的特殊性质，但是这些模型遇到了重大的挑战，并且不能很好地解释雪人的重要特征，特别是它绕自身的缓慢旋转速度和它的大倾角
在他们的《自然》文章中，技术研究人员展示了新颖的分析计算和详细的模拟，解释了阿罗科思的形成和特征
这项研究由博士领导
D
学生Evgeni Grishin，博士后博士
乌里·马拉默德和他们的导师哈盖·佩雷茨教授，与图宾根的德国研究小组合作
“柯伊伯带中两个随机物体之间的简单高速碰撞会将它们击碎，因为它们很可能主要是由软冰构成的，”先生说
格里申
“另一方面，如果两个天体在一个圆形轨道上绕着彼此旋转(类似于月球绕着地球旋转)，然后慢慢地向内盘旋，以更温和的方式相互靠近并接触，那么阿罗科思的旋转速度将会非常高，而实际上测量的速度相对于这样的预期是相当低的
阿罗科思的完整轮换需要15分钟
92小时
此外，它的倾角(相对于围绕太阳的轨道平面)非常大——98度——所以它几乎位于相对于其轨道的一侧，这本身就是一个特殊的特征
" “根据我们的模型，这两个物体互相围绕着对方旋转，但是因为它们一起围绕着太阳旋转，所以它们基本上构成了一个三重系统，”他说
“这种三重系统的动力学是复杂的，被称为三体
众所周知，引力三重系统的动力学非常混乱
在我们的研究中，我们表明系统并没有以简单有序的方式运动，也没有以完全混乱的方式运行
" “它从一个相对较宽的圆形轨道，通过一个缓慢(长期)的演变，演变成一个高度偏心的椭圆形轨道，比阿罗约绕太阳的轨道周期慢得多，”教授说
在某处仍然有一个破口
“我们可以证明这样的轨迹最终会导致碰撞，一方面，碰撞会很慢，不会撞碎物体，但另一方面，会产生一个缓慢旋转、高度倾斜的物体，这与阿罗科思的性质一致
" “我们的详细模拟证实了这张照片，并产生了与阿罗科思雪人的外貌、旋转和倾斜非常相似的模型，”博士说
总之，马拉默德
研究人员还研究了这种过程的强度和可能性，发现它们可能在高达20%的柯伊伯带二进制数据中非常普遍，并且可能以类似的方式进化
研究人员说，到目前为止，还不可能解释阿罗科思的独特特征
这是一个违反直觉的结果，但是在这种配置中碰撞的可能性实际上随着初始二进制更加广泛地分离(但仍然是有界的)并且初始倾斜角接近90度而增加
“我们的模型既解释了碰撞的高可能性，也解释了今天统一系统的独特数据，事实上预测了柯伊伯带中更多的物体，”先生说
格里申
“事实上，即使冥王星和卡戎的系统也可能是通过类似的过程形成的，它们似乎在太阳系的双星和月亮系统的演化中扮演了重要的角色
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
