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剛剛!科學家宣布太陽系迄今為止最小的矮行星被發現了!
在我們太陽系,除了行星外,還有一群特殊的天體,它們就是矮行星。矮行星區別於行星的特徵就是矮行星不會清除所在軌道上的其他天體,並且體積足夠小,不過有一個固定的界限。
矮行星
在太陽系主要的小行星帶中有許多矮行星,例如穀神星、灶神星、鬩神星、鳥神星。在這項研究公布之前,穀神星是太陽系中最小的矮行星,也是唯一位於小行星帶的矮行星,小行星帶是太陽系內介於火星和木星軌道之間的小行星密集區域,這個區域的小行星數量龐大,據目前統計大約有50萬顆左右,並且數據還在不斷增長。穀神星就躺在這群小行星家族裡,在此之前,它霸佔著太陽系最小矮行星的位置,現在一項最新研究終於把它終於「請」下了這個位置!
據最新研究顯示,在小行星主帶中還有另一顆行星被命名為「矮行星」,它的名字是Hygeia(海格亞)。利用甚大望遠鏡(VLT)的光譜偏振高對比度系外行星研究(SPHERE)儀器的數據,一個國際天文學家團隊發現了令人信服的證據,Hygeia實際上是圓的,這使得它成為太陽系中最小的矮行星!(甚大望遠鏡,Very Large Telescope,是歐洲南方天文臺建造的位於智利帕瑞納天文臺的大型光學望遠鏡,擁有世界上最強大的成像系統之一)
其實在這之前,Hygeia就已經滿足了2006年國際天文學聯合會大會通過的被指定為矮行星的大部分條件。根據這些條件和定義,符合「矮行星」的特徵是:
1)圍繞太陽旋轉,
2)有足夠的質量使其自身引力克服剛體力,使其呈流體靜力平衡(近似圓形)的形狀,
3)沒有清除其軌道周圍的天體,
4)不是其他天體的衛星。
Hygeia已經滿足了其中的三個要求,它圍繞太陽運行,也不是一個較大天體的衛星,也沒有清除它軌道附近的物體,但是此前科學家還不確定它是圓的。而根據最新的數據顯示,它實際上可能是圓的,Hygeia正式滿足了所有的條件。來自馬賽天體物理學實驗室的首席研究員Pierre Vernazza正式宣布:「通過VLT上的球形儀器的獨特能力,我們確定了Hygeia的形狀,它幾乎是球形的。因此ygeia可能被重新歸類為矮行星,目前它是太陽系中最小的矮行星。」
觀測發現證據
通過使用SPHERE儀器, Vernazza和他的同事們對Hygeia的大小做出了更精確的限制。根據他們的估計,測量的直徑剛剛勉強超過430公裡,相比穀神星測量的直徑950公裡和冥王星測量的2400公裡,它確實有資格稱為目前太陽系最小的矮行星。也是迄今為止發現的最小的矮行星。
有趣的是,該團隊的觀察還表明,Hygeia的表面並沒有一些非常大的隕石坑,這不僅給了科學家一個驚喜。這是因為Hygeia是主帶中最大的小行星家族之一的主要成員。這個區域含近7000個深色碳質(c型和b型)成員,位於主帶的外圍。由於它們的相似之處,科學家猜測所有這些小行星都被認為來自同一個母體,比如Hygeia,誰也無法確定它是不是由過去的一次大規模撞擊事件造成的。同樣地,天文學家們期望在Hygeia的表面發現一個大而深的標記,因為這個標記可能是由這次可能的撞擊事件引起的。
數值模擬研究
儘管科學家已經能夠觀察到海格亞95%的表面,但是到目前為止只能識別出兩個普通的隕石坑。不過科學家表示這兩個隕石坑都不可能是由產生體積相當於100公裡大小的小行星的小行星群的撞擊造成的。他們太小了。
為了進一步研究這個謎題,研究小組進行了數值模擬過程,以確定Hygeia如何變成球形的原因,同時又產生了一系列小行星的過程。最後他們斷定,這可能是大約20億年前,一個直徑在75至150公裡之間的物體與地球發生了一次正面碰撞的結果。根據他們的模擬,這種猛烈的撞擊會完全粉碎撞擊雙方的身體。隨著時間的推移,許多碎片結合在一起,形成了Hygeia的圓形,而其殘餘物則被撞擊或者融合。這種兩大天體在小行星帶相撞的事件,即便在過去的3-4億年裡也是相當罕見。
這項最新的研究不僅揭示了另一個可能的矮行星,而且還為小行星帶如何隨時間演化提供了額外的線索。由於更強大的望遠鏡的出現和數值計算的進步,這類詳細的小行星研究現在成為可能。VLT和新一代自適應光學儀器球能夠以前所未有的解析度成像主帶小行星,縮小了地球和星際任務觀測之間的差距。