妊神星——首顆擁有星環的矮行星

2020-12-07 騰訊網

冥王星附近的矮行星周圍發現了星環這是迄今發現的第一顆擁有星環的矮行星。由微粒和碎屑組成的、69千米寬的星環，環繞著鵝卵形的星球妊神星。

撰文：Michelle Z. Donahue

天文學家在觀測一顆行星從遙遠恆星前經過的過程中，有了意外的發現：這顆鵝卵狀的行星周圍環繞著一條69千米寬的星環，星環由微粒和碎屑組成。

這顆行星，名為妊神星（Haumea），是迄今為止發現的唯一一顆帶有星環系統的矮行星，也是比海王星小且擁有星環系統的第三個天體。這次發現，也是人類首次在柯伊伯帶中發現帶星環的天體。（柯伊伯帶是海王星公轉軌道之外，分布著許多冰凍天體的區域。）

最終，這次發現將有助於科學家更好地理解星環形成的原因和機制。此外，深空探測計劃，如曾經飛掠冥王星的新視野號探測器，在飛向下一個目的地的途中，又將再加一個探測目標。

美國搜尋地外文明研究所（SETI）的Mark Showalter曾發現過6顆衛星和3個行星星環（其中包括木星纖薄的星環）。如今，他正在計劃新視野號探測器的下一次飛掠目標，柯伊伯帶中一顆小天體MU69。

在基於最新發現而創作的這張插畫中，一條薄薄的碎屑帶環繞著矮行星妊神星。

插圖：IAA-CSIC/UHU

Showalter說：「我其實有點兒糾結。從科學角度上講，這次發現是極好的。但是，我腦海裡裝著MU69，遇到這個消息還是有點憂慮。」

「我們之前沒有預料到它竟然有星環，但是，事實告訴我們其實有一些我們可能並不知道的、廣泛存在的事物。我們將要做大量的研究和準備。」

觀測「掩」星

Jose-Luis Ortiz是西班牙安達盧西亞天體物理研究所的一名恆星系研究人員，從2015年參與發現妊神星起，就一直在研究它。

Ortiz在發表於《自然》期刊上的論文中描述了歐洲中部10個地點的12架望遠鏡網絡，在2017年1月21日觀測到妊神星從地球和恆星URAT1 533-1825之間經過的過程。

妊神星「掩映」恆星的每個時刻，Ortiz及其團隊都對光線變化進行了精細測量，最終計算出了妊神星的直徑、形狀、亮度和密度。

結果有了意外收穫：妊神星正好遮擋住恆星的前後，望遠鏡網絡發現，恆星光線輕微地變弱，這正是星環存在的信號。

Ortiz說，儘管是意料之外，但也並不是多大的驚喜。科學家認為，妊神星的兩顆衛星妊衛一（Hi』iaka）和妊衛二（Namaka），就是妊神星與某個神秘天體相撞的產物，因此，相撞之後仍漂浮著剩餘的碎屑，也在情理之中。

他又說：「但是，冥王星及其最大的衛星卡戎，據推測也是形成於一次碰撞，但是新視野號探測器並未發現哪怕一個小星環的存在。因此，我們之前並不明確妊神星究竟有沒有星環。」

小心為妙

Ortiz補充說，使用掩星來尋找妊神星星環的方法，或將幫助其他人在類似遙遠天體周圍找到星環，或許妊神星橢圓的形狀和高速的自轉都是重要的線索。

長期以來，天文學家都假定只有像土星、木星一樣的大行星才會有星環系統。結果，2013年，一支科研團隊宣布，天體10199 Chariklo成為了第一顆已知擁有星環的小行星。這顆小天體屬於半人馬小行星群（centaurs），該小行星群的軌道位於土星和天王星之間。

2015年，另一支團隊也宣布，他們2011年對半人馬小行星群2060凱龍（Chiron）的觀測，也暗示其周圍存在星環。這兩次發現共同引出了問題：半人馬小行星是否有特殊之處，才能夠擁有星環？

如今，有了妊神星的發現，這個問題的答案應該是否定的。「這意味著，這些星環也並沒有什麼特殊之處，至少它們也是恆星系天體中偶然的一面。」

至於妊神星的發現，是否意味著新視野號探測器會撞進MU69周圍的星環上？Ortiz說他表示懷疑。

他說：「星環形成的可能性極小，從這一點來說，MU69可能太小了，無法留住星環。至於新視野號對MU69的飛掠，儘管科學家們確實考慮過撞擊問題，但這很可能也不是問題。」

（譯者：mikegao）

來源：國家地理中文網（官V）

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    ，正式編號為136108，太陽系的第四大矮行星。 妊神星的軌道傾斜角約為28°妊神星，質量為冥王星質量的三分之一，直徑與冥王星相近，形狀「卻像一根被壓扁的雪茄」。 妊神星具有獨特的極度形變，雖然直至今日尚未直接觀測到妊神星的形狀，但由光變曲線計算的結果表明：妊神星呈橢球形，長半軸是短半軸的兩倍。
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    ：穀神星冥王星，鬩神星，妊神星和鳥神星穀神星是最早被觀測到的矮行星，在1801年那是因為穀神星位於火星和木星的小行星帶上，使它較容易被當時的天文望遠鏡觀測到，並且它是是唯一一顆在內太陽系的矮行星當它被發現時，穀神星被宣布是離太陽第五近的星球而木星被向後排到了第六位這個新的排序僅僅維持了一年
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