小行星被發現也擁有環

卡里克洛是繼巨行星之後第一個被發現擁有環系統的天體

加入我們的科學愛好者社群!

天文學家在一個類小行星天體周圍發現了環,該天體的軌道介於土星和天王星之間。直徑僅為250公里的卡里克洛是迄今為止發現擁有環系統的最小天體。此前,只有巨行星——木星、土星、天王星和海王星——被觀測到擁有環。

今天線上發表在《自然》雜誌上的這項發現表明,環可能比之前認為的更常見。主要作者,里約熱內盧國家天文臺的天文學家費利佩·布拉加-裡巴斯說,這項發現是一個意外和驚喜。環是很有趣的天體特徵,因為它們通常是行星和衛星形成的第一步。但物質通常難以在一個引力很小的天體周圍保持穩定。 “我們認為,擁有環可能與物體的質量有關。因此,在一個小物體上發現它們是非常出乎意料的,”他說。

卡里克洛屬於一類被稱為半人馬座天體的物體,它們在不穩定的軌道上穿越外太陽系,並且可以同時具有小行星和彗星的特徵。布拉加-裡巴斯說,由於它們體積小、黑暗且遙遠,研究它們是一項挑戰。他的團隊在2013年6月3日觀測到這顆小行星在恆星和地球之間穿過時,阻擋了來自一顆遙遠恆星的光線,從而發現了這些環。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


研究人員發現,當小行星穿過恆星時,亮度如預期般下降。但他們還探測到兩次小得多的亮度下降,一次發生在卡里克洛在恆星前方透過之前,一次發生在之後。該團隊彙集了來自南美洲七個地點的望遠鏡的結果,推斷出這些閃爍是由兩個不同的、狹窄的環引起的,它們的寬度分別為7公里和3公里。1977年,也是使用相同的技術發現了天王星周圍的環。

環狀起源
布拉加-裡巴斯說,在卡里克洛周圍發現環解決了關於該天體的一個謎題。此前對來自小行星的光線的分析表明,它的成分隨時間變化。他說,一個由冰組成的環系統,有時正面朝向我們,但在其他時候側面觀察時會縮小成一條細線,可以完美地解釋這些變化。

哈佛-史密森天體物理學中心(位於馬薩諸塞州劍橋市)的行星科學家弗朗西斯卡·德梅奧說,這些結果非常令人信服。“很難用其他任何方式來解釋這些測量結果,”她說。但這些環是如何形成的仍然是一個謎。作者認為,另一個小天體可能撞擊了卡里克洛,將來自兩個天體的碎片送入一個圓盤。其他可能性包括,圓盤是由卡里克洛旋轉時甩出的物質形成的,或者該天體在行進過程中釋放出塵埃或冰,很像彗星。德梅奧說,這些都是合理的。

一個很大的問題是,考慮到小行星的微小質量,這些環如何才能保持穩定。如果撞擊導致了它們,那麼撞擊速度必須非常低,粒子才能留在半人馬座天體的軌道上。但布拉加-裡巴斯說,無論它們是如何形成的,公里級的衛星很可能正在“牧羊”,或者說是約束著這些環,並防止碎片消散。

美國宇航局噴氣推進實驗室(位於加利福尼亞州帕薩迪納市)的天文學家詹姆斯·鮑爾說,對環的成分的研究將暗示它們的起源。卡里克洛是外太陽系中成百上千個迄今為止研究甚少的小天體之一。鮑爾補充說,儘管卡里克洛可能是唯一擁有環的天體,但這不太可能。

他說:“我認為我們很有可能會在另一個小天體周圍,在外太陽系的某個地方,看到另一個環系統。“如果你開始觀鳥,第一次看到一隻鳥,那麼它很可能是一隻常見的鳥。”

本文經雜誌自然許可轉載。這篇文章於2014年3月26日首次發表

Elizabeth Gibney is a senior physics reporter for Nature magazine.

More by Elizabeth Gibney

First published in 1869, Nature is the world's leading multidisciplinary science journal. Nature publishes the finest peer-reviewed research that drives ground-breaking discovery, and is read by thought-leaders and decision-makers around the world.

More by Nature magazine
© .