0%

鸟神星终于也有卫星了

hs-2016-18-e-web_print.jpg  在太阳系外围的古柏带Kuiper Belt柯伊伯带涵盖范围非常广是太阳系45亿年前诞生后遗留的冰冻物质聚集之地天文学家已在古柏带中发现数颗矮行星dwarf planet包含冥王星Pluto阋神星Eris鸟神星Makemake与妊神星Haumea

鸟神星是现今古柏带矮行星中第二亮的仅次于冥王星这几颗矮行星中冥王星已知有5颗卫星阋神星1妊神星2现在鸟神星终于也有卫星了

鸟神星发现于2005729直径约1400公里发现当时的暂时编号为2005 FY9而后正式命名Makemake乃指南美智利外海复活节岛Easter Island拉帕努伊人Rapa Nui people的创生之神其形象为鸟头人身因而中名为鸟神星

美国西南研究所Southwest Research Institute天文学家Marc BuieAlex Parker等人透过哈伯太空望远镜Hubble Space Telescope3号广角相机Wide Field Camera 3WFC3的影像在鸟神星旁发现一颗卫星这颗卫星目前暂订编号为 S/2015 (136472) 1昵称为MK 2136472是鸟神星的小行星编号

根据哈伯观测资料估计MK 2亮度比鸟神星暗了7.8星等以上相当于比鸟神星暗了近1320其轨道恰好几乎侧向地球MK 2距离鸟神星约21000公裡本身的直径约160公裡Buie等人需要更多的哈伯观测资料以便能精确测量MK 2的轨道究竟是椭圆还是圆形初步估计显示若为圆形轨道MK 2绕鸟神星一周约需时12天以上

此外如果能确定MK 2的轨道形状或许能了解它的起源一个稳固的圆形轨道意味着MK 2可能来自鸟神星和另一颗古柏带天体碰撞的碎片如果MK 2的轨道宽且椭长那么很可能是鸟神星从古柏带捕捉到的小行星无论哪一种都是数十亿年前太阳系早期发生的事

这颗卫星的发现非常具有科学价值因为借由测量卫星轨道天文学家可以估计这个系统的总质量并推测这个系统的演化概况而这颗卫星的发现也让科学家更加确信绝大部分矮行星应该都有卫星的这个概念Parker表示鸟神星是罕见的类冥王星天体Pluto-like object所以发现它有伴星很重要可以让天文学家有机会深入了解这类矮行星

MK 2的发现显示冥王星和鸟神星之间的共通处愈来愈多这两颗天体已知表面都覆盖着冰冻的甲烷如同冥王星一样天文学家可以透过卫星来估计鸟神星的平均密度从这些结果可以显示冥王星和鸟神星的组成成分也很类似换言之MK 2的发现开启了太阳系的比较行星学comparative planetology的新章

MK 2的发现或许还能帮忙解决一个迄今未解的鸟神星问题以前做过的红外观测显示鸟神星的表面虽然几乎全部都很明亮且温度很低不过有些区域的温度还是比其他地区稍高一点天文学家推测这可能是鸟神星表面散布着些暗斑接受阳光照射之后的温度便会稍高一些然而除非鸟神星的自转轴朝向很特别否则这些暗斑应该会让鸟神星的亮度随着它自转而有些微改变不幸的是天文学家并没有观察到这样的亮度改变现象让他们疑惑不已

现在这个问题终于能解决了因为先前红外观测的解析度不够没办法将MK 2与鸟神星区分开来而从哈伯的最新观测显示先前以红外侦测到的暖区绝大部分是因为有着昏暗表面的MK 2的关系鸟神星这么表面明亮MK 2却暗得像煤炭一样这些天文学家认为可能有几种可能性可以解释这个现象其中一个就是MK 2和鸟神星这种比较大的天体不一样因为MK 2实在太小了其重力无法维持明亮的冰质地壳被太阳照射之后冰昇华成气体而消逸在太空中如此一来使得MK 2和彗星和其他许多古柏带天体类似表面都覆盖着一层很暗的物质

当冥王星的卫星冥卫一Charon中译夏戎或凯伦1978年发现时天文学家当时快速地计算了这个冥王星系统的质量结果发现冥王星质量比1930年代发现当时所估计的还小了数百倍左右随着冥卫一的发现天文学家突然了解有些事情和冥王星本身是根本不同的这就是卫星才能赋予的改革性测量方式

资料来源http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/18, 2016.04.26, KLC

发布单位台北市立天文科学教育馆