科学家们在矮行星妊神星周围发现了一个星环系统。
今年早些时候,妊神星从地球和一颗遥远的恒星之间经过,使行星科学家们能够更好地了解这颗矮行星的形状和大小。 新发现 今天(10月11日)在《自然》杂志上公布。
妊神星是居住在海王星以外一个区域的最大天体之一,该区域被称为柯伊伯带。 冥王星是该区域最大的居民,而妊神星与其较大的邻居有一些共同的特征。 两者都围绕太阳以高度拉长的路径运行,该路径会穿过其他行星天体的轨道; 冥王星穿过海王星的轨道,而妊神星穿过冥王星的轨道。 此外,这两颗矮行星都以与八大行星路径成一定角度的轨道运行,八大行星沿共同的平面围绕太阳运行。 和冥王星一样,妊神星也有卫星——至少有两个,分别为希亚卡和纳玛卡。 [认识我们太阳系的矮行星(幻灯片)]
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妊神星在一个方向上的长度至少是另一个方向上的两倍,这使它看起来更像一块河卵石,而不是一颗像样的行星。科学家认为,妊神星的极快自转可能使其旋转成这种形状。妊神星上的一天只有4个小时,这使其成为太阳系中已知存在的自转速度最快的巨大天体。
宇宙排列
当妊神星于2017年1月21日从恒星URAT1 533-182543前方经过时,科学家们有机会更多地了解这个太空奇物。研究合著者巴勃罗·桑托斯·桑兹告诉Space.com,尽管物体从恒星前方经过的情况很常见,但很难准确预测这些事件的具体时间和地点。桑托斯·桑兹是西班牙格拉纳达安达卢西亚天体物理研究所的天体物理学家。
桑托斯·桑兹的团队协调了来自10个不同实验室的12个望远镜,以观察妊神星遮挡的星光,从而更好地确定其大小和形状。通常,阴影比投射它们的物体大。例如,您可以将手移近或远离手电筒,以使其阴影增大和缩小。但是,相对于妊神星而言,该恒星离地球太远,以至于它以全尺寸投射了矮行星的阴影。
桑托斯·桑兹说:“这是一种非常强大的获取尺寸的技术。” 研究人员发现,妊神星最长的轴至少横跨1,430英里(2,300公里)——比之前的估计大17%。
对妊神星的更准确的测量使天文学家能够计算出这颗矮行星的许多其他属性。考虑旋转,他们得到了它的3D形状和体积。将其与质量(从其卫星的轨道得出)相结合,得出了妊神星的密度。 桑托斯·桑兹说,它低于之前的估计,但更接近其他柯伊伯带天体(例如冥王星)的密度。
但是这些新的测量结果可能会使妊神星失去其矮行星的地位。尽管许多行星和矮行星并非完美的球体(例如,地球在赤道处略有膨胀),但它们都足够大,以至于由于自身的引力而变得圆润。相反,大多数较小的物体没有足够的引力来克服自身的刚性,因此它们最终形状怪异或凹凸不平。此标准是矮行星有争议的定义的核心,并且从该研究中出现的关于妊神星的更准确的图像似乎不符合该标准。
桑托斯·桑兹说:“我不知道这是否会改变矮行星的定义。 “我想可能会,但这可能需要时间。”
最令人惊讶的是,科学家们了解到妊神星有星环。
在妊神星从遥远的恒星前方经过的当晚,桑托斯·桑兹和团队负责人何塞·路易斯·奥尔蒂斯(也是安达卢西亚天体物理研究所的成员)查看了新数据。
桑托斯·桑兹说:“我们开始在光变曲线中看到一些奇怪的东西。” 在妊神星从恒星前方经过之前和之后,光线都变暗了,好像有什么东西在遮挡它一样。“我记得何塞·路易斯,从一开始就说,'好吧,这可能是一个星环'”,桑托斯·桑兹说。经过几个月的仔细审查,证实了科学家最初的怀疑:结果表明,妊神星的赤道被一个宽43英里(70公里)的碎片环包围,该环位于距离矮行星表面约620英里(1,000公里)处。
耶鲁大学天文学家大卫·拉宾诺维茨(未参与这项研究)告诉Space.com:“星环通常是近期发生的碰撞的迹象。” 对于拉宾诺维茨来说,这意味着发生在数亿年前到十亿年前之间。 他补充说,寻找星环的起源使该系统变得更加有趣。 这是关于这颗矮行星的另一个谜,等待着解答。
连接点
妊神星的不寻常特征(星环,卫星和不寻常的形状)可能存在联系。 2007年,加州理工学院的一个团队跟踪了妊神星,它的两个卫星(希亚卡和纳玛卡)以及一些共享该系统高水冰含量的柯伊伯带天体(这在海王星轨道以外的天体中并不常见)的轨道。根据该研究,数学模型表明,当一颗较年轻,较大的妊神星撞击另一个大型柯伊伯带天体时,所有这些天体都起源了。碰撞使碎片飞散,并将矮行星甩入令人眼花缭乱的自转中。 根据该研究,其中一些碎片以它们自己的方式在太阳周围运行,其中两个可能构成妊神星的卫星,而其余的尘埃可能沉降形成一个环。 [太阳系的矮行星解释(信息图)]
桑托斯·桑兹和拉宾诺维茨都告诫说,不要过早下结论。 桑托斯·桑兹说:“这只是其中一种理论。” “这不是定论。”
妊神星不是已知拥有星环的最小天体。 2013年,天文学家在188英里宽(302公里)的小行星卡里克洛周围发现了星环,并且在2015年,研究人员宣布,一颗类似的小行星,喀戎,也可能有星环。研究人员认为,这两个属于一组称为半人马座的小行星的天体也可能来自柯伊伯带,这表明星环可能在这些天体中比科学家先前认为的更为常见。
桑托斯·桑兹说:“我也很确定,在未来五年内,我们将看到更多的星环。”
他补充说:“我认为最令人兴奋的是,我们正处于关于小天体星环的科学的开端。” “所以我们不知道很多事情,但是随着每一个新的发现,我们正在学习越来越多的东西。”
通过 htasoff@space.com 向哈里森·塔索夫发送电子邮件,或在@harrisontasoff上关注他。 在@Spacedotcom,Facebook和Google+上关注我们。 原始文章来自Space.com。
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