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分享 網管 - 科學新知 | 2018-10-31 | 人氣:51

TechNews科技新報  2018 年 10 月 30 日

逾半世紀以來,地月系統中存有兩團奇怪雲氣的理論爭議兩極,直到最近,來自匈牙利的天文學家與物理學家們可能證實了這些跟隨著地球運轉的「衛星雲」。

兩天體之間的重力相互作用遠比第一眼看上去還要複雜,兩者拉拔過程中又會衍生出 5 個引力平衡點位置,稱為拉格朗日點(Lagrangian point),如下圖,分別為:L1、L2、L3、L4、L5,日地系統、地月系統等都有 5 個拉格朗日點。處於這些點上的物體較能穩定隨著系統移動,非常適合放置人造衛星(或太空基地)。比如在地月系統中,L1 點可放置一座地球與月球中繼的太空加油站。

▲ 雙體系統中的 5 個拉格朗日點。以地月系統來說,M1 是地球,M2 是月球。(Source:I, HBvG [GFDLCC-BY-SA-3.0 or CC BY 2.5 ], from Wikimedia Commons

而波蘭天文學家卡齊米日·柯迪萊夫斯基在 1960 年代,首先提出從地月系統中的 L4、L5 點觀察到兩團雲氣,稱為柯迪萊夫斯基雲(Kordylewski cloud)。從上圖可知,位於 L4、L5 點的天體與月球共享軌道(或相當靠近),就像月球的鄰居,因此新研究第一作者、匈牙利羅蘭大學天文學家 Judit Slíz-Balogh 也戲稱它們是某種偽衛星(pseudo-satellite)。

從理論上講,如果沒有受到更大物體(比如太陽)的引力擾動、或受到其他因素如太陽風吹拂,則位於 L4、L5 點的塵埃雲可能會永遠被困在那片區域內。遺憾的是,柯迪萊夫斯基雲非常模糊微弱,天文學家至今無法拿出證據大力佐證,日本的飛天號(Hiten)太空探測器在 2009 年通過 L4、L5 點時,其攜帶的「慕尼黑星塵計數器」也沒有探測到星塵粒子。

今年早些時候,由匈牙利羅蘭大學(Eötvös Loránd Tudományegyetem)物理學家 Gábor Horváth 領導的團隊先用程式模擬了柯迪萊夫斯基雲,評估它們的形成方式以及如何檢測,最後他們認為,使用偏極化濾鏡(Polarizing filter)尋找可能是個不錯的方法。

接著團隊找上匈牙利一座私人天文台,建立一個線性偏振濾光系統連接望遠鏡相機和 CCD 探測器,曝光 L5 拉格朗日點上推論雲存在的位置,在排除光學偽像和其他影響後,發現了灰塵反射的偏振光,證實柯迪萊夫斯基雲的存在。

▲ 柯迪萊夫斯基雲位於 L4、L5 區域。(Source:By No machine-readable author provided. Vulpecula assumed (based on copyright claims). [Public domain or Public domain], via Wikimedia Commons

雖然還有另一種可能指出,偏振光只是一種瞬態現象,但團隊認為光散射模式與先前對柯迪萊夫斯基雲的模擬相當吻合,未來會再持續密切觀測。

鑑於 L4、L5 點的穩定性,你可以說這裡是軌道探測器最安全的太空停車場,也可以是深空任務的轉運站,甚至還有人建議在這兩點上儲存污染物,未來研究將關注柯迪萊夫斯基雲的塵埃是否會對太空設備、太空人員構成威脅。新論文發表在《皇家天文學會報告》。

(首圖來源:pixabay

新聞出處:https://technews.tw/2018/10/30/kordyle ... n-system-lagrange-points/