會員登錄
據國際學術期刊《科學進展》日前報道，科學家在太陽係中發現了新的星際“高速公路”。小天體(ti) 可以“借道”星際高速公路，用幾十年時間完成從(cong) 小行星帶到海王星之外的軌道遷移，此前學術界普遍認為(wei) 該遷移過程需要幾十萬(wan) 至百萬(wan) 年時間。
在宇宙中航行，離不開引力，也藏有“高速公路”。星際高速公路，就是太陽係中一係列相互連接的空間流形管道構成的超級運輸網絡。這些空間流形管道與(yu) 太陽係天體(ti) 的拉格朗日點密切相關(guan) 。不同天體(ti) 附近的流形管道在空間中可以相互連接，由此形成龐大的星際高速公路網絡。在星際高速公路網絡上運行的物體(ti) ，無需消耗任何燃料便可從(cong) 太陽係一處轉移到另一處。
早在1997年，美國科學家就利用星際高速公路理論，為(wei) “創世紀號”航天器設計了低能量轉移軌道。該航天器在從(cong) 2001年發射後到返回地球的過程中，幾乎沒有消耗任何燃料。2011年，中國“嫦娥二號”探月衛星完成任務後，利用剩餘(yu) 不多的燃料“搭乘”星際高速公路飛向日地係統第二拉格朗日點，成為(wei) 世界上第一個(ge) 從(cong) 月球飛向日地係統第二拉格朗日點的深空探測器。
星際高速公路雖不是新理論，但它在太陽係小天體(ti) 快速軌道運輸中發揮的重要作用卻是首次被發現，顛覆了人們(men) 對小天體(ti) 軌道遷移速度的認知，也表明當今太陽係仍然處在快速演化的過程中。作為(wei) 太陽係中引力最強的行星，木星附近的流形管道對太陽係中小天體(ti) 的快速軌道遷移起主導作用，是太陽係星際高速公路網絡中的“霸主”。小天體(ti) 可以沿著流形管道抵達木星附近，在木星強大引力作用下，要麽(me) 被木星俘獲，要麽(me) 被木星彈出到海王星軌道之外，甚至彈出太陽係，成為(wei) 進入恒星際空間的流浪天體(ti) 。
當然，其他星係也存在類似的星際高速公路，讓一些“不速之客”造訪太陽係。2017年，人類發現了首顆闖入太陽係的星際訪客“奧陌陌”；2020年，第二顆星際訪客“鮑裏索夫”被發現。它們(men) 的到來很有可能與(yu) 其母星的星際高速公路網絡有關(guan) 。
星際高速公路理論為(wei) 設計創新的空間任務軌道方案提供了基礎，有望進一步應用於(yu) 未來的月球與(yu) 深空探測中。該理論還增進了人們(men) 對太陽係中小天體(ti) 軌道遷移規律的理解。星際高速公路令小天體(ti) 在太陽係中的遷移速度加快，增加了小天體(ti) 與(yu) 行星發生碰撞的概率。據美國宇航局研究，1994年“蘇梅克—列維9號”彗星就是因為(wei) 進入木星係統拉格朗日點附近的星際高速公路網絡，最終撞擊木星。星際高速公路的混沌效應也增加了小天體(ti) 軌道預報誤差和小天體(ti) 碰撞概率的不確定性，加大了小天體(ti) 的監測預警難度，對防禦潛在威脅小行星提出了挑戰。
目前，我們(men) 對星際高速公路的認知仍然有限。小行星是否會(hui) 搭乘星際高速公路到達地球？如何及時發現星際高速公路網絡上運行的具有潛在威脅的小行星？未來人類能否借助星際高速公路網絡更快地飛出太陽係？要回答這些問題，科學家還需要進行更深入的研究。
歡迎掃碼入群！
深圳科普將定期推出
公益、免費、優(you) 惠的活動和科普好物！
深圳市龍華區玉翠社區高坳新村小廣場
