美国有线电视新闻网-最近的望远镜数据显示,太阳系远处的一颗小行星周围有一个密集的环。科学家们对其中的原因感到困惑。
Quaoar行星是海王星以外绕太阳运行的大约3000颗小行星之一,宽690英里(1110公里),是第七大行星,冥王星和厄里斯是最大的。
根据欧洲航天局的新闻稿,在2018年至2021年期间对Quaoar进行的观测显示,这颗行星有一个环,它距离它的距离比科学家之前认为的要远。欧洲航天局使用地面望远镜和一个名为Cheops的新型天基望远镜来收集数据。
根据传统的想法,构成夸欧尔密集光环的所有物质都应该凝结成一个小卫星。但事实并非如此。
根据新闻稿,“早期的结果表明,Quaoar的寒冷温度可能在防止冰粒粘在一起方面发挥了作用,但还需要更多的调查。”
超出罗氏极限
在对Quaoar进行这些新观测之前,科学家们基本上认为,行星不可能在一定距离之外形成环。天体力学的一个普遍接受的规则是,行星轨道上的物质会形成一个球形物体——或月球——如果它的轨道距离行星足够远的话。但是,如果月球移动得比所谓的“罗氏极限”更近,它就会被撕裂,在这个极限上,行星的潮汐力将比将月球结合在一起的重力更强。
例如,土星周围的所有环都位于行星的罗氏极限内。然而,Quaoar令人困惑的是,它的光环远远超出了行星的罗氏极限,在这个区域,物质应该可以形成一颗卫星。
意大利卡塔尼亚天文物理天文台的乔瓦尼·布鲁诺在一份声明中说:“根据我们的观察,密集环只存在于行星体的罗氏极限内的经典概念必须彻底修正。”
如何研究小行星
欧空局表示,收集数据揭示了夸欧尔令人费解的光环,这本身就是一件值得庆祝的事情。由于这颗行星体积小,距离地球很远,研究人员想用“掩星”来观察它,这是一种观察行星的方法,等待它被一颗恒星背光,照亮它的轮廓。
根据欧空局的说法,这可能是一个极其困难的过程,因为望远镜、行星和恒星都必须完美对齐。这一观测之所以成为可能,是因为航天局最近努力提供了一份前所未有的详细恒星地图。
欧洲航天局还使用了2019年发射的Cheops。Cheops主要研究系外行星,即位于地球太阳系之外的天体。但这次,它把目光放在了更近的Quaoar目标上,Quaoar围绕太阳运行的距离比海王星还要远——大约是地球轨道距离的44倍。
INAF卡塔尼亚天体物理天文台主任伊莎贝拉·帕加诺在一份声明中说:“我对用CHEOPS做这件事的可能性有点怀疑。”
但它奏效了。根据欧洲航天局的说法,奇奥普斯的观测是有史以来第一次——通过太空望远镜观测到太阳系中最遥远的行星之一。
研究人员随后将Cheops收集的数据与地面望远镜的观测数据进行了比较,得出了令人惊讶的发现。
“当我们把所有东西放在一起时,我们看到亮度下降不是由Quaoar引起的,但这表明在它周围的圆形轨道上存在物质。我们看到的那一刻,我们说,‘好吧,我们看到Quaoar周围有一个环,’”领导这项分析的巴西联邦大学教授布鲁诺·莫加多在一份声明中说。
根据欧空局的说法,理论家——擅长各种理论的科学家——现在正试图猜测夸欧尔的光环是如何幸存下来的。
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