天文學家利用斯巴魯望遠鏡在太陽系外發現了以前未知的天體，這表明太陽系外還有一片更大的、未被探索過的廣闊空間，與其他行星系統相似。這些發現，包括可能存在的柯伊伯帶天體第二環，可能會重塑我們對行星形成的認識，並透過揭示太陽系與其他星系相比更廣泛和更典型的結構，有可能提高發現地外生命的幾率。

斯巴魯望遠鏡的發現揭示了外太陽系廣泛而典型的結構，有可能重塑我們對行星形成的認識，並有助於尋找外星生命。 (新視野號太空船在外太陽系的藝術家構想圖）資料來源：約翰霍普金斯大學應用物理實驗室/西南研究所

斯巴魯望遠鏡對外太陽系的觀測發現了一些新的天體，而這些天體在人們的意料之中是不存在的。這些新天體很可能是一個更大的天體群的成員，它們正等待被發現。這項發現對我們了解太陽系的結構和歷史有著深遠的影響。

首先，它表明太陽系與其他行星係有更多的共同點，這反過來又對我們尋找太陽系外的生命產生了影響。

斯巴魯望遠鏡（Subaru Telescope）位於夏威夷莫納克亞山（Mauna Kea）山頂，是由日本國家天文台（National Astronomical Observatory of Japan）運營的8.2 米光學紅外線望遠鏡。它以視野寬廣著稱，在探索遙遠星系、研究暗能量和觀測太陽系內天體方面發揮重要作用。圖片來源：Hideaki Fujiwara， NAOJ

斯巴魯望遠鏡的延伸範圍及其影響

斯巴魯望遠鏡一直在對外太陽系進行觀測，以幫助支持美國國家航空暨太空總署的”新視野”號太空船。 “新視野”號太空船是第一個觀測海王星以外太陽系外緣柯伊伯帶的飛行任務，它將飛越柯伊伯帶。

斯巴魯望遠鏡從2006 年新視野號發射之前就一直在尋找有趣的柯伊伯帶天體（KBO），供新視野號近距離觀測。這些持續的觀測已經發現了263 個柯伊伯天體。其中有11 個天體位於柯伊伯帶公認邊緣之外。

已知邊界之外的新天體結構證據

近年來，越來越多的證據表明，在已知的柯伊伯帶外緣之外存在天體，但這項研究的意義在於，在一個相對較小的搜索區域內發現的大量天體不能被視為僥倖或假陽性天體。

這次發現的11 個天體似乎代表了一類新的天體，它們在一個”環”中運行，與已知的柯伊伯帶相隔一個空曠的”間隙”，在這個”間隙”中很少發現天體。智利的ALMA（阿塔卡馬大毫米/亞毫米波陣列）射電望遠鏡陣列觀測到的許多新生行星系統的外圍都有這種環狀和間隙結構的記錄。

斯巴魯望遠鏡在夕陽的金色天空下準備觀測。圖片來源：Subaru望遠鏡，NAOJ

對行星形成和尋找生命的影響

Fumi Yoshida博士（職業與環境健康科學大學；千葉工業大學行星探索研究中心）就已知KBO之外可能存在第二個KBO環發表評論說：”如果這一點得到證實，這將是一個重大發現。

加拿大國家研究委員會的韋斯-弗雷澤博士是”新視野”號任務科學小組的共同研究員，也是這項研究的主要作者，他解釋說：”長期以來，與其他許多行星系統相比，我們太陽系的柯伊伯帶似乎非常小，但我們的研究結果表明，這種想法可能只是由於觀測偏差而產生的。並沒有那麼小，也沒有那麼不尋常。

由Subaru望遠鏡上的HSC 發現的柯伊伯帶天體的距離分佈。橫軸代表從太陽到天體的距離，以天文單位（au；1 au 是地球與太陽之間的距離）計算。縱軸代表天體的數量。請注意，在大約55 au 到70 au 之間，天體數量有所減少。這種差距在其他觀測中從未報導過。資料來源：Wesley Fraser

我們在宇宙中尋找生命的努力受到了阻礙，因為我們只有一個被證實的例子，說明有生命出現的星球：太陽系中的地球。由於只有一個例子，我們無法確定哪些特異性對生命的出現很重要，哪些無關緊要。因此，只要能排除可能的先決條件，我們就能更接近找到生命的真正先決條件。

如果證實太陽係是由一個太陽星雲形成的，而這個太陽星雲比我們想像的要大得多，因此也沒有我們想像的那麼不尋常，那麼它不僅將”小的母星雲”從可能的先決條件列表中排除，也大大增加了找到另一個符合生命所有真正先決條件的行星系的可能性，從而增加了發現外星生命的機率。

新視野號任務首席研究員艾倫-斯特恩博士說：”這是一個突破性的發現，它揭示了太陽系遙遠地區的一些意想不到的、新的和令人興奮的東西；如果沒有斯巴魯望遠鏡的世界級能力，這項發現是不可能實現的。

太陽系邊緣天體的數量和分佈是一個有待未來研究的問題。但至少，Subaru望遠鏡的研究結果表明，在已知的柯伊伯帶之外，人們認為那裡是一片冰冷、空曠、無聊的虛空，等待著新的發現。

編譯自/ ScitechDaily