。褐矮星是介于行星和恒星之间的天体,质量通常是木星的13到80倍。如果是褐矮星,它会在红外波段发出明亮的热辐射,因为褐矮星内部还在进行微弱的氘燃烧。但这个天体的红外辐射强度很低,只是反射太阳光和自身微弱的地热辐射,这是行星的特征。
那么,只剩下一个解释——这是一颗流浪行星,从星际空间漂泊而来,恰好进入了太阳系。
但问题是,它进入的方式太不寻常了。
褚飞骍调出详细的轨道数据,开始深入分析。
流浪行星通常会以双曲线轨道掠过太阳系。双曲线轨道的特点是离心率大于1,天体会从无穷远处飞来,经过太阳附近,然后再飞向无穷远处,不会被太阳系束缚。
但这颗行星不同。
它的当前轨道参数是:
- 半长轴:约15天文单位
- 离心率:0.78
- 轨道倾角:45度
- 近日点距离:约10.1天文单位
- 远日点距离:约29.9天文单位
离心率0.78小于1,这意味着轨道已经是椭圆形的了。虽然这个椭圆很扁长,但确实是封闭的轨道。这意味着,行星已经被太阳系捕获了。
褚飞骍回溯计算了行星的轨道演化过程。根据目前的速度和位置,反推它一个月前、两个月前的轨道。计算显示,一个月前,它的离心率还是1.02,处于双曲线轨道状态。但在经过海王星轨道附近时,海王星的引力对它产生了微妙的作用,把它的速度降低了一点点。
就是这一点点的速度降低,让它的离心率从大于1变成了小于1,从逃逸轨道变成了捕获轨道。
这是一个极其罕见的引力捕获事件。
褚飞骍知道,在太阳系历史上,可能发生过很多次这样的事件。事实上,海王星的卫星海卫一(Triton)很可能就是被捕获的柯伊伯带天体。但那都是数十亿年前的事了。在人类有记录的天文观测历史中,还从来没有观察到过行星级天体的实时捕获过程。
而现在,他正在见证这一历史性时刻。
他继续分析数据,计算这颗行星未来的轨道演化。根据牛顿力学和引力理论,可以预测行星在接下来几个月、几年的位置。
计算显示,这颗行星将在大约92天后,也就是三个月后,到达近日点。那时,它距离太阳约10.1天文单位,大约在土星轨道(9.5天文单位)和天王星轨道(
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