科學家發(fā)現天王星有一個舞伴 _科學

哈勃太空望遠鏡拍攝的天王星圖像顯示了天王星大氣層中的帶狀結構和一個新的黑點。（圖片來源：美國國家航空航天局/太空望遠鏡科學研究所）
據《今日宇宙》（作者：馬克·湯普森）：在天王星和海王星之間的廣闊空間里，一組研究人員發(fā)現了一件非常不尋常的事情，一顆小行星與天王星的精確引力操縱至少有一百萬年了。這一發(fā)現為控制我們太陽系外層的復雜動力學提供了新的線索。
所涉對象，指定為2015 OU₁₉₄,屬于一類被稱為半人馬座的小天體，它們是在木星和海王星之間運行的巖石和冰質天體。這個特殊的半人馬座之所以特別，是因為它與天王星的關系非常穩(wěn)定，被鎖定在所謂的3:4平均運動共振中。這意味著每三個軌道2015 OU₁₉₄ 天王星繞太陽完成四圈。這種精確的數學關系創(chuàng)造了一種引力伙伴關系，使兩個物體保持穩(wěn)定的舞蹈，防止它們碰撞或漂移。

天王星是太陽系中的第七顆行星，似乎有一顆小行星伴隨著它。（圖片來源：美國國家航空航天局）
這一發(fā)現是通過檔案觀察的偵探工作得出的。由德國諾索爾特天文臺的Daniel Bamberger領導的研究人員發(fā)現了2015年OU的額外觀測結果₁₉₄ 從2017年到2018年，該物體的數據點從一年延長到3.5年。這一更長的觀測期對于理解該天體的真實軌道行為至關重要。
計算機模擬揭示了這種關系的顯著穩(wěn)定性。這種共振在過去至少有1000年保持穩(wěn)定，甚至可能有100萬年，預計未來還將持續(xù)50萬年。這種長壽表明，引力伙伴關系在我們太陽系歷史的早期形成，并在無數變化中持續(xù)存在。
這一發(fā)現特別重要的是，以前沒有發(fā)現天王星和海王星軌道之間存在共振的物體。這是一個空間區(qū)域，雖然包含許多小天體，但似乎缺乏太陽系其他地方常見的穩(wěn)定軌道關系。

在這張圖上繪制了內太陽系的小行星，它們的數量遠遠超過外太陽系。（來源：MDF）
不過，研究人員并沒有止步于一個物體。他們的調查發(fā)現了其他候選人，包括2013 RG₉₈,它似乎也與天王星保持了數十萬年的3:4共振。第三位候選人，2014 NX₆₅,顯示了海王星的強烈引力影響，表明該地區(qū)存在復雜的相互作用。
這些天王星共振天體的存在表明，類似的關系可能比以前認為的更常見。隨著我們的調查能力的提高，我們在外太陽系中發(fā)現了更多的物體，我們可能會發(fā)現，這些引力伙伴關系對于理解小天體在整個地區(qū)的分布是普遍和基礎的。