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鄰近系外行星系統中偵測到彗星風暴

2011/10/25 | | 標籤:

約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)應用物理實驗室(Applied Physics Laboratory)Carey Lisse等人根據史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的紅外波段觀測資料,發現有個系外行星系統受到大量冰天體襲擊的訊號,這個狀況和我們太陽系數十億年前的「晚期大撞擊事件(Late Heavy Bombardment)」極相似,大量彗星與表面結冰的天體由太陽系外側進入太陽系內側,不僅讓被撞到的各行星或月球表面坑坑疤疤、揚起大量灰塵,地球上的水和其他形成生命的化合物或許也是在此事件中帶到地球上的。

史匹哲所觀測到的這個系外行星系統是烏鴉座Eta星(Eta Corvi),在恆星周圍有個富含塵埃的帶狀結構,並在此帶狀結構中偵測到水冰、有機質和岩石等組成成分,與一般巨型彗星遺留在軌道上的物質非常類似。其中,這個帶狀結構所在的位置頗靠近烏鴉座Eta星,在這樣的位置,可以存有類似地球的系外行星,因此這個帶狀結構可能是某顆行星與一個或數個彗星互相撞擊的結果。烏鴉座Eta星的年齡約為10億年左右,與太陽系發生類似事件時的年紀相當。

來自烏鴉Eta周圍塵埃的輻射特徵,和2008年小行星2008 TC3撞擊非洲蘇丹後遺留的Almahata Sitta隕石也很類似(Almahata Sitta是第六觀測站之意),顯示此處應是這個行星系統中這類小天體的誕生處。

幾乎在烏鴉Eta行星系統邊緣處還有第2個塵埃環,環中含有更多、溫度更低的塵埃,似乎是個彗星類天體的最佳棲地。這個明亮的塵埃環發現於2005年,距離烏鴉Eta約150AU,相當於我們太陽系中的古柏帶(Kuiper Belt)。由史匹哲觀測資料,這些科學家認為或許Almahata Sitta隕石就是源自太陽系的古柏帶。

太陽系古柏帶是許許多多冰天體的家,這些天體便通稱為古柏帶天體(Kuiper Belt objects,簡稱為KBO)。科學家認為約在40億年前,大約是太陽系形成後6億年左右,受到木星和土星等巨行星緩緩遷移的重力牽制,許多冰天體被重新分配位置,這些冰天體有許多都被甩到星際空間中,並留下低溫塵埃聚集在古柏帶中。不過,有一部份KBO卻是被往太陽系內側甩,因而會切過內側行星的軌道,造成大撞擊事件。

大撞擊事件一直持續到約38億年前。有些彗星撞擊到月球面對地球的那一面,造成深處的岩漿溢出而填平撞擊坑,後來岩漿逐漸冷卻後就形成了今日所見的「月海」,也就是大家常說的「玉兔」那些深色之處。彗星也撞擊到地球,或至少有進入大氣層,為地球帶來水和碳。這個撞擊時期可能帶來的有機質原料,或許就是地球生命形成最需要的物質。

由於不只與太陽系如此相像,而且更可能讓人類瞭解地球海洋、甚至地球生命的起源,因此Lisse等人認為絕對有必要繼續深入研究烏鴉Eta系統。

資料來源:NASA’s Spitzer Detects Comet Storm in Nearby Solar System

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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