海王星以外的太阳系是一个黑暗而神秘的地方。它也十分拥挤。除了冥王星及其卫星卡戎星之外,还有类行星的岩石和冰块,如塞德娜和最近发现的2003UB313,以及柯伊伯带及更远处的大量小行星和彗星。确定这些天体中哪些构成新的行星,哪些不构成,仍然是国际天文联合会(IAU)目前正在审查的有争议的工作。一些天文学家甚至认为,卡戎星应该分享行星的称号,因为它大约是第九大行星大小的一半,并且可能具有相似的大气层。
但是,麻省理工学院的阿曼达·古尔比斯及其同事今天在《自然》杂志上发表的最新观测结果证明,卡戎星缺乏大气层,因此缺乏行星地位的一个潜在标准。“我认为拥有大气层是一个关键组成部分,”古尔比斯说。“我们的发现表明它没有大气层。我会说卡戎星绝对不是行星。”
天文学家利用了卡戎星罕见地从一颗遥远恒星前方经过并阻挡其光线的时刻,来确定它是否拥有大气层。如果它有大气层,那么恒星的光线会被逐渐阻挡,而不是对于几乎没有气体的卫星来说更精确的截止。2005年7月11日,卡戎星从UCAC2 26257135前方经过,显示出比冥王星甚至地球自身的卫星还要稀薄的大气层。“令人震惊的是,我们的团队可以在正确的时间和正确的地点排列一个三十亿英里远的小天体,”团队成员,威廉姆斯学院的杰伊·帕萨科夫说。
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这次掩星是自1980年以来首次被观测到的,它还使科学家能够测量卡戎星的半径,大约为605公里,或者“大约是马萨诸塞州的两倍大”,古尔比斯指出。利用这个半径和哈勃望远镜的质量测量,天文学家计算出卡戎星大约只有63%是岩石。这意味着它的形成方式可能与我们自己的天然卫星相同:当一个大型物体撞击母行星并喷射出一团较轻的物质,这些物质聚结成卫星。
类似的掩星可以提供关于塞德娜和2003UB313的数据。反过来,这可以决定它们是否是行星,因为IAU正在制定一个基于最小尺寸的定义。如果冥王星继续被认定为行星,那么2003UB313可能确实会成为第十大行星,因为它看起来大小大致相同,这意味着卡戎星——柯伊伯带的摆渡人——可能帮助太阳系的新成员跨越一条怀疑之河。