天文学家称:观测到太阳系边缘一个冰质天体(图)

2010年06月22日 10:49   来源:中国经济网综合   新浪科技 唐宁

 

冥王星是柯伊伯带已知最大的天体。


    据国外媒体报道,天文学家称,在海王星之外的太阳系内观测到一个遥远的冰质天体。当时它从一颗明亮的恒星前短暂地掠过,天文学家得以观测到这颗遥远的天体。

    一个由美国科学家领导、由18个天文组织组成的小组利用这难得的机会,对位于柯伊伯带的“KBO 55636”进行观测研究。柯伊伯带位于太阳系的边缘地带,其名称源于荷兰裔美籍天文学家柯伊伯(Kuiper)。早在上世纪50年代,柯伊伯和埃吉沃斯就预言:在海王星轨道以外的太阳系边缘地带,充满了微小冰封的物体,它们是原始太阳星云的残留物,也是短周期彗星的来源地。柯伊伯带同小行星带相似,但是小行星带的天体主要是岩石和金属构成的,而位于柯伊伯带的天体主要是由冰冻的挥发性物质构成的,比如甲烷、氨水和水。

    在柯伊伯带有大量的天体,被称为“柯伊伯带天体”(KBOs)。它们是太阳系中在海王星以外轨道上运行的小型冰质天体,难以进行观测。偶尔,这样的一个天体会引起“掩星”现象。天文学家正是利用一次“掩星”机会对“KBO 55636”进行了观测研究。天文学家对《自然》杂志表示,此次“掩星”持续了约10秒钟时间,不过这已经足够确定这一天体的体积和反射率。

    太空撞击

    截至目前,科学家已经探测到超过1000颗“柯伊伯天体”,不过他们认为“柯伊伯天体”可能多达70000颗。

    这一研究的第一作者、麻省理工学院的行星天文学教授詹姆斯-埃利奥特表示,最近观测到的“KBO 55636”很可能是大约10亿年前一次太空碰撞的结果。

    他说,一个名为“Haumea”的矮行星被另外一个天体碰撞,形成包括“KBO 55636”在内的数十个冰质天体。柯伊伯带是至少三颗矮行星的家园,其中一颗是冥王星,它也是已知最大的“柯伊伯天体”

    埃利奥特教授解释说,为了在“KBO 55636”从一颗恒星前掠过时发现它,他召集了18个天文观测站的42名天文学家对其密切追踪,这些观测点位于澳大利亚、南非、墨西哥和美国。

    埃利奥特说,“好几年来,我们一直精确地测量着‘KBO 55636’的位置。得到其精确的轨道数据后,我们推算出它在天空的运行轨迹,并寻找可能发生‘掩星’现象的恒星。”

    埃利奥特解释说,很难推测出“KBO 55636”的精确运行轨迹。为了保证能找到它,埃利奥特领导的研究小组的观测站分布在其预计的轨迹下方地球表面,绵延长达5900公里。尽管如此,对准天空严阵以待的18架天文望远镜中,只有设在夏威夷的两部观测到这10秒钟的“掩星”现象。

    高反射率

    研究人员测量出恒星被遮挡的时长,以及“KBO 55636”的阴影在夏威夷移动的速率。利用这些数据,研究小组确定出“KBO 55636”的大小——直径大约为300公里,并测算出它的反射率。

    科学家们原以为“KBO 55636”的表面十分晦暗,不能反射太多的光线。但是研究结果大大出乎预料。

    埃利奥特教授说:“我们发现这一天体比我们原先所想的要小许多,而且反射率很高,能将照射到其表面的大部分光线反射出去。”他解释说,“KBO 55636”的表面很可能是冰构成的,同冥王星非常相似。

    然而更大的天体,比如冥王星和土卫二能够通过冰火山等过程补充冰,使其表面变得明亮。所谓冰火山,喷发而出的是冰,而非岩浆,在土卫二和冥王星上存在有冰火山喷发的现象。不过这一解释并不适用于“KBO 55636”,因为其微小的体积和在太空中所漂浮的时间。

    埃利奥特教授说:“我不清楚其反射率为什么这么高。或许是因为水冰表面更为结实,并没有因宇宙射线和其他因素的影响而变暗”

(责任编辑:徐晶慧)

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