據《科學進展》上發表的一篇論文,天文學家已經發現了一條貫穿太陽係的新的“星際高速公路”,它可以在未來加快航天器從(cong) 地球到太陽係遙遠部分的旅行時間,並監測和了解可能與(yu) 地球碰撞的近地物體(ti) 。
美國加州大學聖地亞(ya) 哥分校的研究人員研究了太陽係中各種天體(ti) 的軌道,並計算出它們(men) 如何相互配合和相互作用。新發現的星際高速公路使彗星和小行星在太空中的傳(chuan) 輸速度比以前想象的要快得多,在不到十年的時間內(nei) 就可從(cong) 木星旅行到海王星。
為(wei) 了發現這些天體(ti) 高速公路,研究團隊研究了空間流形——從(cong) 太陽係邊緣延伸出來的隱藏拱門的連接。要了解這些拱門如何相互連接,研究人員必須檢查數百萬(wan) 個(ge) 天體(ti) 的軌道,其中包括彗星、月亮和行星。
研究人員觀察了從(cong) 火星和木星之間的小行星帶開始的天體(ti) 之間的結構,這些結構在神秘的空間流形內(nei) 部形成了一係列相連的拱門。研究揭示了一個(ge) 過去未曾發現的明顯由多個(ge) 小行星帶延伸至天王星的弓形連接的流形裝飾結構。
其中最顯著的拱形結構,與(yu) 木星及其作用在受其影響的天體(ti) 上的強大引力有關(guan) 。木星族彗星以及被稱為(wei) 半人馬座的小型太陽係天體(ti) 的數量受到空間流形的空前控製。其中一些天體(ti) 最終將與(yu) 木星相撞或從(cong) 太陽係中彈出,有一天會(hui) 到達遙遠的恒星係統。
研究發現,這些流形上的軌道在快速的時間尺度上遇到木星,在那裏它們(men) 可以轉換成碰撞或逃逸的軌跡,並在短短十年內(nei) 達到海王星。所有行星都產(chan) 生類似的流形,這些流形滲透到太陽係中,從(cong) 而實現了真正的天體(ti) 高速公路的快速運輸。
研究人員表示,木星可在十年時間尺度上引起大規模的運輸不足為(wei) 奇。這在以前專(zhuan) 門為(wei) 木星輔助運輸而設計的太空任務中已經看到過,如兩(liang) 次“航海家”任務的飛越就是最好的例子。重力助力器可以通過空間流形實現,這也是天文學家眾(zhong) 所周知的。但空間流形對自然天體(ti) 的廣泛影響在很大程度上被低估且未被開發。
研究人員稱,需要對結果進行進一步研究,以了解航天器如何更好地利用新的星際高速公路。研究團隊還希望確定這些流形在地球附近的表現,以了解如何控製小行星和隕石與(yu) 地球的碰撞。
總編輯圈點
如果你要在宇宙中航行,就一定要考慮引力。宇宙空間並不是一張平滑的紙,它有褶皺,還藏著“加速器”和“捷徑”。此前,美國航空航天局曾設計出一條在太陽係行星之間飛行的路線圖,按照這條看起來蜿蜒曲折的路線旅行,可以大幅減少所需能源。那麽(me) ,怎樣可以減少時間呢?這就需要借助一條條高速通道。它們(men) 是一種存在於(yu) 宇宙中的無形結構,需要計算和觀測才能發現它們(men) 存在的線索。了解物體(ti) 在宇宙中如何運動,人類要學習(xi) 的還有很多。
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