创神星周围发现第二个环

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  海王星外天体创神星(50000 Quaoar)于2023年2月在其周围发现了一个环,因其位置超出洛希极限外,因此引发了环系统和卫星如何形成的理论的质疑。而在4月研究中,研究团队发现了第二个环,新环宽约10公里。

艺术家对创神星及其两个环的想像图。图片来源:Alexandre Crispim, C. L. Pereira et al. 2023 Second ring found around dwarf planet Quaoar
图说:艺术家对创神星及其两个环的想像图。图片来源:Alexandre Crispim, C. L. Pereira et al. 2023

  创神星于2002年6月6日发现,直径约1,100公里,大约是冥王星的一半,位于柯伊伯带,轨道距离太阳45.1~45.6个天文单位,周期为284.5年。研究人员发现它的表面有水冰,并有低温火山作用的迹象。它有一颗名为Weywot的卫星——创卫一,于2007年发现,直径约为80公里。

  创神星发现的第一个环轨道半径约为4057公里,此次发现的第二个环轨道半径约为2520公里,皆位于其洛希极限外,这与描述卫星和环如何形成的理论相矛盾。以往我们认为位于洛希极限内的物质会被潮汐力拉开而形成环,而位于洛希极限外的物质会凝聚成为卫星。但创神星2个环的情况却并非如此,导致科学家重新思考环的形成理论。

研究人员对创神星形状(中心)结果的表示以及两个环 Q1R(外环)和新发现Q2R(内环)的检测,并假设Q2R的轨道与Q1R同心且共平面,绿色椭圆代表预期的洛希极限。图片来源:C. L. Pereira, B. Sicardy, B. E.Morgado, et al. 2023
图说:研究人员对创神星形状(中心)结果的表示以及两个环 Q1R(外环)和新发现Q2R(内环)的检测,并假设Q2R的轨道与Q1R同心且共平面,绿色椭圆代表预期的洛希极限。图片来源:C. L. Pereira, B. Sicardy, B. E.Morgado, et al. 2023

  由于环太小太暗无法在望远镜中看见,两者皆是借由掩星现象间接发现,最近一次是在2022年8月9日发生掩星,天文学家做好准备,再次将设备对准创神星,希望对其能有更多地了解,而结果不仅揭示了更多的细节,包括环中一个只有几公里宽的致密、狭窄的核心,观察结果还发现了第二个环的存在。接下来计划在未来的掩星中能获得更多的资讯,让我们更加了解此类环是如何形成的。相关研究成果发表于《Astronomy & Astrophysics》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:Phys.org

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