太陽系鄰近星系正遭彗星風暴撞擊(圖)

2011-10-22 18:28

這是一幅藝術想像圖，展示的是在我們的一個近鄰行星系中，正發生劇烈的彗星撞擊事件，我們的太陽系也曾經歷相似的年代。(網路圖片)

美國宇航局斯皮策空間望遠鏡探測到另一個近鄰的行星系中有大量「冰雪球」正鋪天蓋地地下落，撞擊。這種情況和早期的太陽系非常相似，天文學家們將這一時期稱作「晚期大隕擊時代」，據信正是在這一時期，大量隕星的撞擊將水和其它對於生命的形成至關重要的化學成分帶到了地球上。在這一時期，來自太陽系外外緣的大量彗星和其它冰雪物質湧入內太陽系。月球同樣在這一時期遭受嚴重轟擊，留下疤痕纍纍，並且產生了大量的塵埃。

現在，斯皮策空間望遠鏡的觀測顯示一顆北部天空中的明亮恆星：烏鴉座η星周遭也存在類似的塵埃帶，其特徵與一顆被摧毀的巨型彗星極其相似。這條塵埃帶距離其中央的恆星距離非常近，在這一距離上是可能存在岩石質的類地行星的，這也就意味著有可能這些彗星中的一些已經和這裡的類地岩石行星發生了劇烈的碰撞。烏鴉座η星星系的年齡大約有10億年，這正是天文學家們認為會發生此類巨型轟擊事件的時間點。

馬里蘭州約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室高級研究科學家卡裡·里斯(Carey Lisse)說：「我們相信我們已經掌握了在一個名為烏鴉座η的近鄰行星系中，那裡正在發生類似我們太陽系中所稱的‘晚期大隕擊時代’的大規模撞擊事件的直接證據。」他也是有關這項研究的論文第一作者。有關論文將在《天體物理學報》上刊登。19日，里斯將相關結果在宇航局戈達德空間飛行中心舉辦的一次會議上進行了報告。

天文學家們使用斯皮策空間望遠鏡對恆星烏鴉座η周遭的塵埃帶進行了觀測。從中他們可以檢索到幾個化學線索，包括水冰，有機質和岩石的痕跡。所有這些都指示一顆巨星彗星的存在。

對烏鴉座η星周遭的塵埃進行的光譜分析發現其顯示與一顆名為「Almahata Sitta」的橄輝無球粒隕石特性非常相似的特徵。這是一塊於2008年墜落在非洲蘇丹共和國境內的隕石碎塊。這兩者之間光譜特性上顯示出的相似性表明它們兩者在各自星系中可能擁有類似的起源地。

而在距離烏鴉座η星更遠的位置上還存在一個規模更大的塵埃環帶，這裡溫度更低，非常適合彗星體的存在。這一明亮的塵埃帶是在2005年首次被發現的，其距離烏鴉座η星的距離相當於地球到太陽距離的150倍。在我們太陽系中同樣擁有一個類似的結構環帶，我們將其稱作「柯伊伯帶」，這裡是太陽系誕生初期形成的大量冰雪質天體遊蕩的地方。根據此次斯皮策望遠鏡的觀測結果，有理由相信隕石「Almahata Sitta」可能正是源於這一區域的物體。

柯伊伯帶中擁有巨量的此類天體，天文學家們將它們統一稱為「柯伊伯帶天體」。科學家們認為在太陽系形成大約6億年後，也即大約40億年前，柯伊伯帶受到其內側氣態巨行星軌道變動引發的引力擾動。這場劇烈的引力場變動嚴重打亂了柯伊伯帶天體的正常軌跡，大量「雪球」被踢出太陽系進入恆星際空間遊蕩，大量的撞擊事件則在柯伊伯帶內部留下了一道寬闊的塵埃帶。然而，還有一些柯伊伯帶天體的軌道在此次變動後發生偏移，新的軌道會讓它們週期性的進入內太陽系。

這樣的結果是導致內太陽系開始遭受一輪來自大量彗星體的猛烈轟擊，這種轟擊一直持續到大約38億年前。在這場浩劫中，月球面朝地球的一面遭遇到嚴重創傷。同一時期也有大量的彗星體撞擊了地球，科學家們相信正是這些彗星體的撞擊為地球帶來了水和碳物質。

斯皮策空間紅外望遠鏡於2003年發射升空，是美國宇航局實施的「大型空間望遠鏡」計畫中的第四臺，也是最後一臺完成的項目。該項目由美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)負責管理，而日常科學運作則由設在加州理工學院的斯皮策科學中心負責。