海王星以外的太陽系是一個黑暗而神秘的地方。它也十分擁擠。除了冥王星及其衛星卡戎星之外,還有類行星的岩石和冰塊,如塞德娜和最近發現的2003UB313,以及柯伊伯帶及更遠處的大量小行星和彗星。確定這些天體中哪些構成新的行星,哪些不構成,仍然是國際天文聯合會(IAU)目前正在審查的有爭議的工作。一些天文學家甚至認為,卡戎星應該分享行星的稱號,因為它大約是第九大行星大小的一半,並且可能具有相似的大氣層。
但是,麻省理工學院的阿曼達·古爾比斯及其同事今天在《自然》雜誌上發表的最新觀測結果證明,卡戎星缺乏大氣層,因此缺乏行星地位的一個潛在標準。“我認為擁有大氣層是一個關鍵組成部分,”古爾比斯說。“我們的發現表明它沒有大氣層。我會說卡戎星絕對不是行星。”
天文學家利用了卡戎星罕見地從一顆遙遠恆星前方經過並阻擋其光線的時刻,來確定它是否擁有大氣層。如果它有大氣層,那麼恆星的光線會被逐漸阻擋,而不是對於幾乎沒有氣體的衛星來說更精確的截止。2005年7月11日,卡戎星從UCAC2 26257135前方經過,顯示出比冥王星甚至地球自身的衛星還要稀薄的大氣層。“令人震驚的是,我們的團隊可以在正確的時間和正確的地點排列一個三十億英里遠的小天體,”團隊成員,威廉姆斯學院的傑伊·帕薩科夫說。
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這次掩星是自1980年以來首次被觀測到的,它還使科學家能夠測量卡戎星的半徑,大約為605公里,或者“大約是馬薩諸塞州的兩倍大”,古爾比斯指出。利用這個半徑和哈勃望遠鏡的質量測量,天文學家計算出卡戎星大約只有63%是岩石。這意味著它的形成方式可能與我們自己的天然衛星相同:當一個大型物體撞擊母行星並噴射出一團較輕的物質,這些物質聚結成衛星。
類似的掩星可以提供關於塞德娜和2003UB313的資料。反過來,這可以決定它們是否是行星,因為IAU正在制定一個基於最小尺寸的定義。如果冥王星繼續被認定為行星,那麼2003UB313可能確實會成為第十大行星,因為它看起來大小大致相同,這意味著卡戎星——柯伊伯帶的擺渡人——可能幫助太陽系的新成員跨越一條懷疑之河。