最新发现：紧邻太阳的水星轨道发现尘埃环

两份新发布的研究颠覆了天文界对太阳系“内围”情况的认知。原以为水星轨道太靠近太阳，不会存在任何尘埃环，通过对来自NASA的照片分析却意外得出了相反的结果；另一份研究推测，金星轨道尘埃环里面的物质，来源于一个之前不为人所知的小行星群。

行星在绕着太阳公转的轨道带动着一圈尘埃一起转，这圈尘埃就被称作尘埃环。图为地球、水星和金星的轨道上各有一个尘埃环的示意图。

“不是每天都会在太阳系内围有新的发现，”后一份研究的作者之一、NASA戈达德太空飞行中心（Goddard Space Flight Center）的天体物理学家Marc Kuchner说，“这可就在我们的附近。”

什么是尘埃环

科学家们普遍认为，一颗年轻的恒星诞生后，周围一大片气体和尘埃混合物围绕在周围旋转，整体犹如“盘”状。这样的“飞盘”在旋转过程中，在引力和其它力量的作用下，盘内的物质会相撞并“粘合”在一起形成一个个也绕着恒星旋转的行星。

形成的行星在绕着太阳公转的时候，也带动着一圈的尘埃一起转，这圈尘埃就被称作尘埃环。天文学家已知的如地球和金星，围绕太阳公转的轨道上都各有一个尘埃环。然而之前天文学家普遍认为，水星的公转轨道上没有这样的尘埃环。

“人们以为与地球或金星不同，水星太小而且离太阳太近，‘带不动’一圈这样的尘埃。”位于华盛顿的海军研究实验室（Naval Research Laboratory ）的太阳学家Guillermo Stenborg说，“人们以为太阳风、太阳磁场会把位于水星轨道上任何多余的尘埃统统吹走。”

但是Stenborg和同事Russell Howard分析了NASA的两颗“日地关系天文台”（STEREO）卫星收集的图像后，意外地推翻了这一认知。

他们发现，直径只有3，030英里（和横跨美国大陆差不多的大小）的水星，在一个宽约930万英里的尘埃环内一起绕着太阳旋转。

有趣的是，这两位科学家一开始分析这些图像是为了找到究竟离太阳多近的地方开始没有任何尘埃环，结果得到了这一完全意外的发现。

根据几十年来科学家的认知，在距离太阳很近的地方，高温将让任何尘埃气化，也就是在太阳周围，应该会有一片无尘埃区域。找到这个区域的确切界限，有助于科学家了解尘埃的构成、太阳的内行星的形成历史等。

然而至今，科学家们都没有找到显示这样无尘埃区存在的证据。部分原因是从地球上来观测，位于地球和太阳之间的尘埃挡住了观测的视线，靠近太阳的区域“看起来”甚至更加“尘埃密布”。

Stenborg和Howard找到了一个新办法：通过区分来自太阳的直接光线和从尘埃反射的光线进行分析。在STEREO拍摄的照片中，被尘埃反射的光线比太阳的直接光线要亮约100倍。

比起新发现的水星轨道尘埃环，金星轨道上的尘埃环要大得多：约1600万英里厚，600万英里宽。

不过这些尘埃密度很小，只比周围太空密度大10%。NASA说，“如果你把这些尘埃挤到一块，只会得到一个直径仅2英里的小行星”。

第二份由NASA直接完成的研究中，NASA的Kuchner和Petr Pokorny想查明金星轨道尘埃环物质的来源。他们利用可能想到的各种来源，包括位于火星和木星之间的主要小行星带（认为是地球轨道尘埃环的主要来源）、奥特云（Oort Cloud）彗星和木星家族彗星等，分别建模推导。

“没有一个合情理。”Kuchner说，“因此我们自己设想新的尘埃来源。”

他们设想，可能在金星尘埃环内有一个之前不为所知的小行星群，随着金星一起围绕太阳转动。

他们假想位于金星轨道上有1万个小行星，经过45亿年后到今天，其中约800个留存了下来，结果显示这样数量的小行星群可能的确存在。

研究者们说，以前从未发现这个小行星群并不奇怪，因为一来，没人专门去寻找这些“石头”；二来，在地球“内道”的小行星很难观测到，因为它们都被太阳耀眼的光芒挡住了。

当然，Pokorny说，“如果这样的小行星群的确存在，我们应该能找到它。”他希望NASA的哈勃望远镜将来能助一臂之力。