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近期太空任務 ─ 過去的太陽系

太陽系的過去,對我們來說,一直是個謎;我們只能藉由理論和間接觀測所得的數據,勉強窺知太陽系的演化過程。因此,NASA最近推出了兩個新的計畫–露西(Lucy)和賽姬(Psyche),目的就是為了瞭解太陽在誕生一千萬年後左右,太陽系的大致演化狀況。

(圖 / NASA)

  先從2021年要開始的露西任務開始說起吧。露西的主要探測目標是特洛伊小行星(Trojans)們,它們位在木星軌道上的拉格朗日點(Lagrange points)─當兩個較重、較大的物體互相繞行時,若周圍有其他較輕、較小的物體,可以用數學方法得到五個點(如圖一)能夠讓小物體在運動時,相對於大物體的位置不變;也就是說,小物體在繞行大物體運動時,動能和位能之間轉換較少,較為穩定。



▲圖一(圖 / NASA)

  其中,L1、L2、L3位於木星與太陽的連線,屬於不穩定平衡,若稍微脫離拉格朗日點,就會失去平衡而離開,像是靜止在山巔的球,輕輕一碰就很容易滾下山坡;相對的,L4、L5屬於穩定平衡,如同靜止於谷底的球,即使推動它、也只會滾回原處。

  因為在L4、L5的特洛伊小行星不容易脫離軌道,因此科學家認為,它可能在太陽系生成不久後,就被重力吸引而在拉格朗日點持續運動直到現在,很可能保存了太陽系的原始物質。那麼,我們就可以藉由露西任務探索特洛伊小行星帶的物體,然後更了解太陽系的歷史。

  至於2023年的賽姬,主要任務則是探測一個位於小行星帶的天體。這個天體的特別之處有二:相對於其他小行星帶的物體,它要大上許多,而且它的組成是鐵與鎳,和地核組成十分類似。因此,科學家推測這個天體可能曾是行星,但在太陽系形成初期,各個物體相互碰撞時,失去了它的岩石表層。

藉由探測這個可能是「行星屍體」的天體,我們可以更瞭解太陽系形成初期,各個古行星、古天體相互碰撞的情況,並重現當時的情景。



原始資料:NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System

參考資料:天文新星聞 拉格朗日點

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