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Oct. 18 2017

冥王星附近的矮行星,竟然也有環!

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  • 冥王星附近的矮行星,竟然也有環!

這些薄薄的碎片環帶,顯示我們附近的小天體可能也有環,未來若有太空船造訪此處,或許會因此惹上麻煩。


↑↑↑↑↑冥王星附近的矮行星,竟然也有環!天文學家首度發現矮行星也有環,這段影片顯示蛋形的妊神星周圍,有由顆粒和碎片組成的環存在,寬約69公里。

天文學家在觀測矮行星遮掩遙遠恆星的現象時,有了意料之外的新發現:在這顆蛋形矮行星的周圍,有顆粒和碎片組成的環存在,寬約69公里。

這顆蛋形天體稱為「妊神星」(Haumea),是目前發現的第一顆有環的矮行星,也是我們首度在比海王星更小的天體上發現環系統,對海王星軌道外由冰封天體組成的柯伊伯帶(Kuiper belt)來說,更是頭一遭。

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這項發現或許能讓科學家更了解,天體周圍為什麼會有環系統形成,又是如何形成?而且,對於飛越冥王星的新視野號(New Horizons)太空船這類深太空任務來說,科學家的代辦事項清單又多了一件,因為當探測器衝往下一個目標時,得要小心這些隱藏的危機。

馬克.肖華特(Mark Showalter)負責領導新視野號任務下一個飛掠目標(柯伊伯帶內小天體MU 69)的危害計畫小組,他曾發現六個木星衛星和包含「薄紗環」在內(gossamer ring)的三個木星環。

根據最新發現所繪製的想像圖。在妊神星這顆矮行星的周圍有由碎片組成的細薄環帶。
ILLUSTRATION IAA-CSIC/UHU

尋找外星智慧計畫研究院(SETI Institute)的行星科學家肖華特表示:「其實我的內心有些掙扎,單就科學上來說,妊神星有環存在這件事當然很迷人,但對我這樣把MU 69放在心上的人來說,當我知道這件消息時,的確是有點心慌。」

「我們不是沒想過妊神星可能有環存在,但這項發現很清楚地告訴我們,總是有我們還不了解的東西存在。接下來我們會仔細研究,做足準備。」

觀測掩星現象

侯賽.路爾斯.歐提茲(Jose-Luis Ortiz)是西班牙安達盧西亞天體物理研究所(Instituto de Astrofísica de Andalucía)的太陽系研究員,他自從2005年發現妊神星以來,一直在研究這顆天體。

歐提茲等人在2017年1月21日,利用分布在歐洲中部十處地點的12個望遠鏡所組成的網路,觀測妊神星通過地球與URAT1 533-1825恆星之間的情形。他們將研究成果發表在10月12日出版的《自然》期刊。

歐提茲和團隊成員在不同地點,觀測妊神星經過恆星前方,造成掩星現象的光度變化情形,就能計算出妊神星的直徑、形狀、亮度和密度。

令人意外的是,就在妊神星遮掩這顆恆星的前後,望遠鏡也觀測到星光有些微減弱的現象,這代表妊神星周圍有環存在。


↑↑↑↑↑冥王星面面觀:冥王星是太陽系裡相當神祕又充滿爭議的天體。一起來看看科學家和觀星人為什麼覺得冥王星如此神祕呢?

歐提茲表示,觀測到這個現象雖然意外,但卻沒那麼令人震驚,因為先前科學家就認為妊神星的兩個衛星──妊衛一(Hi’iaka)和妊衛二(Namaka),是另一個天體與妊神星相撞所產生的,因此可以合理推測碰撞所留下的物質仍在附近飄浮。

「但是冥王星和它最大的衛星冥衛一(Charon),應該也是經由碰撞所形成的,可是新視野號太空船飛掠時,並沒有拍攝到冥王星周圍有任何環存在,」他說:「所以,沒有明確的跡象讓我認為妊神星可能會有環。」

安全至上

歐提茲補充,使用掩星法發現妊神星周圍的環,代表其他人也能用這個方法偵測到類似遙遠天體的環。此外,也許妊神星的細長形狀和高速自轉,是有環存在的重要線索。

長久以來,天文學家認為只有像土星和木星這樣的巨大行星,才能擁有環系統。但是在2013年,科學家宣布首度在10199號女凱龍星(Chariklo)這顆小行星周圍發現環。這個小天體屬於半人馬型小行星(Centaur),軌道位於土星和天王星之間。

另一個團隊在2015年宣布,他們在2011年對另一顆半人馬型小行星2060號凱戎星的類似觀測,也暗示這顆小行星的周圍有環存在。這些結果不禁讓我們想問,半人馬型小行星是否有什麼特別之處,因此才會有環呢?

答案似乎是否定的,因為現在我們在妊神星的外圍也發現了環。「這些環沒有什麼特別的,最起碼也就代表有些太陽系天體偶爾會有環。」肖華特說。

至於在妊神星周圍發現環,是否意味著MU69也會有環,甚至可能讓新視野號太空船粉碎呢?歐提茲覺得似乎不太可能。

「要能形成環,天體本身可能要夠大才行,從這個角度來看,MU69可能太小了,沒有辦法維持周圍的環。」他補充說:「對於新視野號太空船來說,雖然我們應該要考慮這件事,但不會是個大問題。」

 

撰文:Michelle Z. Donahue

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