太陽系矮行星“妊神星”有個神秘斑點

這個遙遠的、橄欖球狀天體上的汙點可能有助於揭示這顆矮行星是由什麼構成的


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妊神星,這顆迷你行星的發現引發了國際爭端,以及 2005 年聲稱發現它的兩個團隊之間至今未解決的口水戰,現在又帶著更多的謎團重返天文學界。

妊神星是一個細長的怪異天體,直徑與冥王星大致相同,與冥王星共享三年前被命名的“矮行星”稱號。它自轉速度極快,每 3.9 小時自轉一週,這可能解釋了它為何像美式橄欖球。貝爾法斯特女王大學(位於北愛爾蘭)的天文學家佩德羅·拉塞爾達表示,也許最有趣的是,妊神星一側有一個斑點,可以提供有關其歷史的線索。拉塞爾達本週在德國波茨坦舉行的歐洲行星科學大會上介紹了他在妊神星上的研究成果。

當這顆矮行星於 2005 年宣佈被發現時,它引發了兩個研究團隊之間的激烈爭議。西班牙團隊率先公佈了妊神星的發現,但當計算機記錄顯示該團隊顯然訪問了一個美國團隊的資料(該團隊已經追蹤該天體數月)時,西班牙團隊很快被指控違反了職業道德。國際天文學聯合會尚未解決這個問題

最近,拉塞爾達及其同事在 2007 年進行的觀測揭示了這顆矮行星在自轉時反射亮度發生了明顯的改變。“這個天體是蛋形的,所以當你從側面看它時,它比從頂端看它時反射更多的陽光,”拉塞爾達說。但是,峰值反射率在一側到另一側之間有所不同,這表明在較暗的一側存在一個暗斑。“就好像你在看一個白色的橄欖球,但其中一側有一個斑點,所以整體看起來更暗,”拉塞爾達解釋道。

更重要的是,這個斑點反射的紅光比藍光更多,這意味著它在可見光譜中呈現淡紅色。這種淡紅色可能來自妊神星冰冷表面上區域性聚集的反射紅光的有機化合物或吸收藍光的礦物質。

今年一月,拉塞爾達發表了對妊神星進行紅外線調查的結果,以進一步研究光學研究發現的暗紅色斑點。第二次檢查發現,在神秘的表面特徵處,與水冰相關的反射帶發生了變化,水冰被認為構成了妊神星表面的主要成分。拉塞爾達表示,這種變化可以用結晶態而非非晶態的冰來解釋。

妊神星位於太陽系遙遠的柯伊伯帶,這是一個冰冷天體環,大致從海王星的軌道延伸到冥王星軌道的最遠處。拉塞爾達解釋說,在那個遙遠的區域,冰通常呈非晶態,這是一種在極低溫度下快速凍結過程中發生的隨機分子排列。但是,如果冰被暫時加熱並允許重新凍結,它可能會呈現更有序的結晶結構。

“我認為我在斑點上發現了更多的結晶水,這意味著過去斑點上的溫度可能稍微高一些,所以它可能在那裡被加熱過,”拉塞爾達說。熱源可能是小型天體的撞擊——也許是一個帶有有機分子的深紅色天體——這可以解釋斑點的許多特徵,撞擊物也可能是挖掘出妊神星內部礦物質的撞擊物,但其內部物質成分尚不清楚。

如果這個斑點確實被證實是撞擊坑,天文學家就可以窺探這顆矮行星的內部。但拉塞爾達承認,結晶水只是對紅外線資料的一種可能的解釋。“這一切都非常具有推測性,”他說。

“問題是我們不知道這個斑點有多大,”拉塞爾達說。妊神星非常遙遠——甚至比冥王星還要遠——以至於它的特徵無法詳細分辨。天文學家必須依靠它的整體屬性來推斷它的具體細節,在這種情況下,跟蹤妊神星反射的總光量,以揭示有關斑點的細節。“它可能非常大,顏色差異不大,只是稍微偏紅,比天體稍暗,或者它可能小得多,但更紅更暗。”

拉塞爾達預定了明年三月在智利歐洲南方天文臺甚大望遠鏡 (VLT)上的觀測時間,希望能解開妊神星及其斑點的一些謎團。藉助 VLT,他和他的同事將獲得更高解析度的矮行星光譜測量結果,這可能有助於縮小可能解釋的範圍。“這才是令人興奮的事情,”拉塞爾達說。“也許我們能夠分辨出這個斑點究竟是由什麼構成的。”

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