定居在木星轨道的“移民”

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去年10月，天文学家发现了’Oumuamua。它是第一个已知的来自太阳系外并途经我们恒星系统的天体。最近，在另一项研究中，天文学家们发现了第一个来自太阳系外并已经在太阳系永久定居的天体。

2017年10月19日由Robert Weryk通过泛星计划发现的’Oumuamua

Credit: NASA/JPL

天文学家最初是由于一个问题而注意到这颗小行星的。它由泛星计划（Pan-STARRS）于2015年发现，于是它有一个简洁的名字2015 BZ509（或Bee-Zed）。尽管最初的研究团队注意到Bee-Zed有一个不寻常但稳定的轨道——它几乎与木星有1:1轨道共振，但是却朝着相反方向运行——他们却无法合理地解释这颗小行星的逆行。

“直到今天，这颗小行星与木星共享着轨道却朝着相反方向运行的原因仍是一个未解之谜”，Fathi Namouni说，“如果2015 BZ509是起源于我们太阳系的话，它必定和任何一颗行星或小行星有着相同的运行方向——当初原行星盘中的气体和尘埃运行的方向。”

新的研究显示小行星2015 BZ509有可能起源自另一个恒星系统，是后来才来到太阳系的。

Credit: NASA/JPL

行星和其他小天体都是由最初围绕着新生恒星的致密碎片盘形成的，这个盘被称作原行星盘。原行星盘主要由气体和尘埃组成，这些气体和尘埃当初由于太松散没有成为恒星的一部分，但仍围绕着恒星朝着与恒星自转相同的方向运行。随着时间的推移，原行星盘中的物质开始合并，最终形成几颗行星，许多卫星，与无数的小行星和彗星。但不管怎样，这些天体仍然会朝着最初原行星盘的旋转方向运行，除非它们由于碰撞被踢出自己的轨道。但2015 BZ509的逆行似乎并不是由于这个原因。

研究团队通过计算机模拟将2015 BZ509带回到了45亿年前，那时行星才刚刚形成。通过模拟2015 BZ509在大时间尺度上的轨道变化，研究人员发现2015 BZ509一直以来都是在今天的轨道上以与现在相同的方式运行的。因此，2015 BZ509不可能是由当初的原行星盘中的物质形成的。

既然它不能从太阳系中形成，那它必定是来自另一个恒星系统了，一颗与太阳起源相同的恒星。“小行星在不同恒星系统之间迁移的原因是因为太阳最初诞生于一个致密的星团，星团中每一颗恒星都有着它们自己的行星和小行星”，Helana Morais说，“这些恒星之间较近的距离，辅以行星的引力作用，使得这些恒星系统可以吸引，移除，或捕获来自其他系统的小行星。”

大双筒望远镜天文台（LBTO）通过它的两个8.4米口径的镜筒拍摄到这些2015 BZ509（被圈出）的图片，展示了它与木星轨道相同的逆行运动。

Credit: Wiegert et al

这项研究最吸引人的一个未来方向便是调查太阳与当初同属一个星团的恒星之间有多相似，又有多不同。如果2015 BZ509被确认的确来自太阳系之外的话，它最有可能的起源恒星系统便是当初与太阳同属一个星团的恒星中的一颗。这意味着天文学家可以通过研究2015 BZ509的组成（可以通过光谱分析，或甚至是一个取样任务）来了解它到底化学成分上与我们太阳系自己的天体有多么不同。

另外，如果天文学家可以具体地确定2015 BZ509来自哪一个恒星系统，他们或许可以推测出在遥远的过去太阳是如何与2015 BZ509的母星相互作用的。这可以告诉我们许多关于太阳当初是如何独立的信息，帮助我们构建我们自己的起源故事。

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作者：Jake Parks

校对：陈艳玲、汪荣鑫

责任编辑：解仁江

牧夫新媒体编辑部

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