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藍色雙微行星入侵現今古柏帶 ，暗示早期海王星溫和外移

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1700

撰文：陳英同（中央研究院天文所博士後研究員，相關研究 All planetesimals born near the Kuiper belt formed as binaries 2017年4月4日刊於 Nature Astronomy，是該論文共同作者之一）

太陽系以前到底經歷了什麼？

　　研究太陽系就像考古學一樣，要根據現有的資訊，來推論過去到底發生了什麼事。天文學家一直想知道：太陽系的八大行星是如何移動到現在的軌道？在這段時間內又發生了什麼事？這段失落的歷史，不僅與太陽系的生命形成環境有關，也能幫助我們進一步了解其他與太陽系類似的系統。

「外太陽系起源巡天」與「外太陽系天體起源顏色巡天」

　　「外太陽系天體起源顏色巡天」（Colours of Outer Solar Systems Origins Survey，簡稱ColOSSOS）是由英國女王大學（Queen's University）的Wesley Fraser領軍，團隊中還包含了來自加拿大、美國、法國及臺灣的天文學家，這是一項結合「外太陽系起源巡天」（Outer Solar Systems Origins Survey，簡稱OSSOS）計畫所發現天體的大型國際合作計畫。研究團隊四月初在《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊，發表這項有關太陽系演化的重大研究成果。

　　天文學家相信，古柏帶（Kuiper belt）是在太陽系演化過程中所留來下的原始小行星帶，由結冰的原始行星盤物質所組成。研究團隊發現有好幾個古柏帶雙微行星表面呈現藍色──這與一般偏紅色的古柏帶天體非常不同。一般推論，藍色雙微行星應該是從離太陽較近的位置移到現今古柏帶處，這個遷移過程大概發生在距今數十億年前，且改變了所有類木行星的軌道。

　　這就有趣了──藍色雙微行星到底是在哪裡形成的？這樣的遷移過程暗示了怎麼樣的太陽系演化過程？

藍色雙微行星入侵現今古柏帶

　　團隊成員結合觀測與理論模型發現，如果這些藍色雙微行星一開始在38到44天文單位（天文單位：地球到太陽的平均距離，約1億5000萬公里）形成，並歷經一個「溫和」的海王星外移過程，就能夠存活並到達目前觀測到的位置（42至48天文單位）。這個結果剛好與之前許多動力學的研究吻合！

　　這項計劃的困難度非常的高－－需要同時協調八米的雙子星望遠鏡（Gemini telescope）與四米的加法夏望遠鏡（Canada-French-Hawaii Telescope）進行觀測。就像兩人三腳的比賽一樣，兩台望遠鏡必須要在同時做出相同的操作，觀測同一個天體，如此才算一個成功的觀測，才能消除許多觀測上的誤差。

　　這項研究結果對我們了解太陽系的演化，只是個開端，仍然有許多未解的問題。天文學家相信，將來會發現越來越多的天體，再加上先進的觀測設備與技術，不久之後，我們一定能更清楚了解太陽系的演化過程。

原始論文請參考：https://www.nature.com/articles/s41550-017-0088  (本文作者陳英同為中研院天文所博士後研究員，論文共同作者之一)

資料來源：http://www.qub.ac.uk/Connect/News/Allnews/QueensexpertdiscoversNeptunesjourneyduringearlyplanetformationwassmoothandcalm.html