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天文学家首次在一颗小行星周围发现光环结构

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天文学家首次在一颗小行星周围发现光环结构的图片

天文学家们在一个小行星的天体周围发现了光环结构,该小天体位于土星和天王星之间,直径约250公里   据英国《自然》杂志网站报道,天文学家们在一个小行星的天体周围发现了光环结构,该小天体位于土星和天王星之间,直径约250公里。这颗小天体名为“Chariklo ”,是迄今为止被发现拥有光环的最小天体。在此之前太阳系中仅有木星,土星,天王星和海王星被确认拥有光环。

在今天发布在《自然》杂志上的报道中提到,这项发现意味着光环结构的存在可能要比我们原先设想的更加普遍。该研究论文的第一作者,巴西里约热内卢国家天文台天文学家菲利普.布拉加-利布斯(Felipe Braga-Ribas)表示,这项发现是无心之作,但也是一大惊喜。光环是有趣的天体现象,因为它一般被认为是行星和卫星形成过程中的第一阶段。但物质要在引力场非常小的天体周围保持稳定将会非常困难。布拉加-利布斯表示:“因此我们原先设想光环结构的存在或许与天体的质量大小有关。所以这次发现在这么小质量的一个天体周围竟然存在光环,实在令人非常惊讶。”

Chariklo属于一类被称作半人马型小行星的类群,这类小天体运行于太阳系外缘,其轨道不稳定,并且显示小行星和彗星的双重特征。由于它们通常都很小,非常暗淡且距离遥远,对这类天体开展研究充满挑战。布拉加-利布斯的研究组是在观测这颗小天体于2013年6月3日期间遮掩一颗遥远的背景恒星时无意中发现了它的光环。

在掩星观测过程中,研究人员观察到如预期出现的恒星亮度减弱。但他们同时也注意到两处幅度小得多的亮度下降,一处出现在掩星发生之前,另一处出现在掩星发生之后。当将来自遍布南美洲的7处望远镜获得的观测资料进行汇总分析时,研究组得出结论:这两处亮度减弱信号是由两个非常窄的光环导致的,其宽度分别为7公里和3公里。同样的技术曾经在1977年帮助发现了天王星光环。

有关起源的猜测

布拉加-利布斯表示,在Chariklo周围发现光环解决了有关这个天体的一个谜团。此前对这颗小行星的光谱进行的分析发现它的成分会随着时间改变。而一个由冰物质组成的光环,有时恰好侧向面对地球上的观测者,有时则是正向面对观测者,这几乎可以完全解释此前发现的这种反常现象。

弗朗西斯.德米奥(Francesca DeMeo)是美国哈佛-史密松天体物理中心的一名行星科学家,他认为这项研究结果令人信服。她表示:“除去这种可能性,难以用其他方式来解释观测到的现象。”但这个光环究竟是如何形成的仍然是一个谜团。天文学家们猜测另外一个小天体撞击了Chariklo,导致大量碎屑物被溅射出来,形成了光环结构。其他的可能性还包括:构成光环的物质是随着Chariklo的自转被抛射出来的物质,或是这颗小天体会在其轨道行进过程中不断自发地释放尘埃或冰粒,就像彗星那样。这些可能性目前都存在。

有一个大问题,就是考虑到这颗小行星如此微小的质量,这个光环结构式如何保持稳定的。如果是撞击导致的,那么这一撞击必须是非常低速发生的,如此才有可能让这样一个小天体维系这些产生的碎屑物。但布拉加-利布斯认为不管如何,必定存在公里级别大小的“牧羊犬卫星”在维系和限定这些光环物质,阻止其发生扩散。

詹姆斯.布纳(James Bauer)是美国宇航局加州喷气推进实验室(JPL)的一名天文学家,他表示对光环的研究将帮助揭示其起源。Chariklo是成百上千在外太阳系运行的小天体之一,它们被研究的非常少。尽管的确存在只有Chariklo拥有光环这样的可能性,但布纳个人认为这种情况不太可能。他表示:“我认为我们将很可能会再次观测到另外一颗同样拥有光环的的这种小天体,就运行于外太阳系的某处。”他说:“如果你喜欢观鸟,并且第一次出去看鸟,那么很有可能你第一次所看到的那种鸟日后会被证明是非常普通的一种鸟。”www.etUFO.org

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