古柏帶(Kuiper Belt)是圍繞太陽系,由數千個大型冰冷物體和矮行星組成的環帶,可能不只像表面所見。科學家目前認為,古柏帶的邊界距離太陽系中心大約50個天文單位(AU),每個天文單位等於地球與太陽之間的距離,約1億5千萬公里。
研究人員初步估計,這些新發現、「令人費解」的天體,可能潛藏在60個天文單位之外。另一種可能的解釋是:實際上存在一個「第二」環帶,位於古柏帶之外,在太陽系遙遠邊緣鮮為人知、探索不足的區域。
美國國家航空暨太空總署(NASA)「新視野號」(New Horizons)太空船探測的數據引導這一發現。新視野號於2006年發射,是第一個近距離觀察位居古柏帶冥王星(Pluto)的探測器,同時也是天文學家在太陽系邊緣的眼睛。
「新視野號」現在距太陽57個天文單位,應該可以在它的「後視鏡」看到古柏帶,但它的感測器不斷偵測到灰塵,這是附近物體之間發生碰撞的指標。
「新視野號」任務負責人、美國西南研究院(Southwest Research Institute)行星科學家艾倫‧斯特恩(Alan Stern)告訴《科學》雜誌,「撞擊的數量並未減少。對此最簡單的解釋是,還有更多我們尚未發現的東西。」
這為天文學家提供了線索。利用「新視野號」軌跡,他們能在「昴星團望遠鏡」(Subaru Telescope)拍攝的數百張夜空組合圖像中,縮小潛在的古柏帶天體搜索範圍,結果他們發現了十二個天體。不過,截至目前為止,勘測過太陽系外其他部分的望遠鏡,幾乎沒有發現任何超出古柏帶的天體。
「為什麼我們看不到這些東西?」未參與這項研究的華盛頓大學天文學家佩德羅·貝爾納迪內利(Pedro Bernardinelli)說,「是不是大家都沒有好運氣?有可能,但觀測很難。」
不過,這個假設並非憑空猜測。加州大學洛杉磯分校天體物理學家希爾克·斯克利廷(Hilke Sclichting)表示,哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)偵測到一些恆星變暗,可能是尚未發現的古柏帶天體經過恆星前方造成的。
「超出60個天文單位之外,是否存在更多天體?有可能。」斯克利廷說,「也許這就是我們所看到的,但我不確定。」◇