天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽系最奇特天體 _太陽系

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽系最奇特天體

2004年12月28日發(fā)現(xiàn)的這顆小行星被編號(hào)為2003 EL61，并被暫時(shí)昵稱為“桑塔”，現(xiàn)在是眾所周知的矮行星妊神星(Haumea)

旋轉(zhuǎn)最快的天體
據(jù)美國宇航局太空網(wǎng)報(bào)道，分布我們的太陽系遙遠(yuǎn)的柯伊伯帶(Kuiper Belt)里的矮行星和其他天體都相當(dāng)奇特，但是天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一顆他們自認(rèn)為是最奇特的天體。
參與研究這個(gè)天體的一位天文學(xué)家，美國加利福尼亞理工學(xué)院的邁克·布朗(Mike Brown)表示，2004年12月28日發(fā)現(xiàn)的這顆小行星被編號(hào)為2003 EL61，并被暫時(shí)昵稱為“桑塔” ，現(xiàn)在是眾所周知的矮行星妊神星(Haumea)，天文學(xué)家給它起這個(gè)名字，是為了向夏威夷人的這項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)表示敬意。這顆行星的直徑跟冥王星一樣，質(zhì)量是它的三分之一，但是形狀“卻像一根被壓扁的雪茄” 。從妊神星的形狀和它的衛(wèi)星來看，它都稱得上是一顆奇怪的天體，然而它位于海王星的軌道以外，卻能反映出太陽系的沖撞史和柯伊伯帶的早期環(huán)境，更是一奇。
旋轉(zhuǎn)最快的天體
布朗表示，天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)這顆天體時(shí)，他們注意到每兩小時(shí)妊神星的亮度會(huì)變的更亮或更暗，而且亮度增、減值大約都是25% 。如果它是圓的，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將意味著它每兩小時(shí)就能旋轉(zhuǎn)一周，這種旋轉(zhuǎn)速率簡直令人難以置信，如果按照常理進(jìn)行推測，它應(yīng)該早已被撕成碎片了。于是天文學(xué)家推測說，這顆行星很有可能被拉長了，它每4小時(shí)旋轉(zhuǎn)一周。
布朗說：“我們認(rèn)為這個(gè)天體是在翻滾，只有這樣，它才能一會(huì)變得更加明亮，一會(huì)變得更加昏暗。” 妊神星是太陽系里旋轉(zhuǎn)速度最快的天體。它的奇怪形狀是快速旋轉(zhuǎn)的直接結(jié)果。
布朗解釋說：“高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的牽引力會(huì)把它向外拉，”使它的赤道部位隆起。地球也是因?yàn)檫@個(gè)原因，赤道稍稍隆起，只是它沒有妊神星那么明顯。布朗表示，妊神星高速旋轉(zhuǎn)，意味著如果你站在它表面上，“你所承受的引力會(huì)跟站在地球上有很大不同” 。它對(duì)你的拖拽，比地球施加的讓你不致飛出的力更小。布朗說：“它的旋轉(zhuǎn)速度越快，你向外飛出的趨勢(shì)就越大。”但是妊神星不僅擁有橄欖球形狀，以非常高的速度旋轉(zhuǎn)，而且它還有一個(gè)與眾不同的衛(wèi)星。
令人吃驚的衛(wèi)星
柯伊伯帶里的幾個(gè)天體都有一顆衛(wèi)星圍繞其運(yùn)行，不過在大部分情況下，那個(gè)更小的天體是被更大的天體的引力捕獲的。但是妊神星的衛(wèi)星希伊亞卡(Hi'iaka)并非如此。布朗說：“它非常?。疚薹ǔ晌切┍徊痘竦奶焯逯?。而且它還是由水冰構(gòu)成。”研究結(jié)果顯示，可能是有一個(gè)天體與妊神星相撞，結(jié)果產(chǎn)生的碎冰片散落在妊神星周圍。妊神星非常大，因此它像地球一樣具有鮮明的分層，構(gòu)成它的最重的物質(zhì)都聚集到內(nèi)核，最輕的物質(zhì) ，尤其是冰，都覆蓋在表面。因此當(dāng)它與其他天體相撞在一起時(shí)，被撞出的碎片大多是純冰。
大撞擊
后來對(duì)希伊亞卡進(jìn)行的觀測確定了它的軌道，另外這些觀測還獲得另一項(xiàng)驚人發(fā)現(xiàn)：第二顆衛(wèi)星——娜瑪卡(Namaka) 。眾所周知，在柯伊伯帶里，除了妊神星外，還沒有其他天體的衛(wèi)星多于兩顆。
娜瑪卡是妊神星與其他天體相撞生成的另一個(gè)產(chǎn)物，它大約是在45億年前，在太陽系形成之初產(chǎn)生的。他們猜測的撞擊事件，告訴天文學(xué)家一些有關(guān)早期柯伊伯帶的事情。妊神星是一個(gè)非常大的天體，它可能曾與一個(gè)重量相當(dāng)?shù)奶祗w撞在一起。布朗說，“柯伊伯帶里很少有特別大的天體”，因此這可能是一次偶然相撞，或者也有可能是早期柯伊伯帶里擁有比現(xiàn)在更大的天體。
希伊亞卡和娜瑪卡并不是這次撞擊事件的唯一產(chǎn)物；這顆矮行星周圍還有一些更小的碎片，它們圍繞著柯伊伯帶周圍的相同軌道運(yùn)行。布朗說：“它們中最大的一顆直徑有100英里，最小的僅是一個(gè)小冰球。”這種結(jié)構(gòu)使得妊神星的名字顯得格外貼切：妊神星是夏威夷生育之神，是夏威夷很多其他神的母親，其中包括希伊亞卡和娜瑪卡，這些神在出生時(shí)都是龐然大物。
碎冰塊
布朗和他的同事們已經(jīng)在柯伊伯帶周圍發(fā)現(xiàn)10個(gè)妊神星產(chǎn)生的最大的冰塊，并以妊神星的孩子的名字命名。他們還發(fā)現(xiàn)其他一些天體，這些天體好像以前已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)過，但是沒人知道它們到底是什么。
布朗說：“現(xiàn)在我們知道，柯伊伯帶里的這些東西是冰碎片。”發(fā)現(xiàn)妊神星與其他天體相撞產(chǎn)生的這些碎片的機(jī)會(huì)并不多。你在太陽系里的其他地方根本看不到它們。研究這些碎片和它們的分類，不僅有助于了解使妊神星四分五裂的那次撞擊事件，而且還能幫助科學(xué)家更好地了解其他這種撞擊事件，例如幼年地球產(chǎn)生的月球。有關(guān)這方面的例子還有很多。
布朗表示，在這些情況下，“妊神星產(chǎn)生的這些碎片”成為我們了解其他撞擊事件的“最好機(jī)會(huì)” 。就像布朗描述的那樣，這些“大冰塊”還使人們想到柯伊伯帶的自然特征。天文學(xué)家曾認(rèn)為，這個(gè)區(qū)域里的塵埃可以包裹在任何物體上，使它們的表面變得模糊不清。然而布朗說：“這些東西看起來就像美麗的冰塊。”該發(fā)現(xiàn)意味著，當(dāng)柯伊伯帶里的其他天體被觀測到時(shí)，天文學(xué)家能更好地觀看到這些天體的真實(shí)表面，而不是塵埃。當(dāng)有人詢問為什么塵埃沒覆蓋在這些碎片表面時(shí)，布朗回答說：“沒人清楚。”
隱藏更多謎團(tuán)
雖然最近進(jìn)行的觀測獲得一些發(fā)現(xiàn)，但是妊神星仍潛藏著很多謎。首先是現(xiàn)在還不清楚它的確切形狀。而且也不太了解它的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 。天文學(xué)家知道它擁有一個(gè)石質(zhì)核心，但是他們不清楚石核內(nèi)是否包含一個(gè)更重的金屬核。
妊神星的衛(wèi)星定時(shí)出現(xiàn)食現(xiàn)象有助于確定上述問題，因?yàn)殍F核產(chǎn)生的引力更大，會(huì)使食出現(xiàn)的時(shí)間發(fā)生變化。布朗和他的同事們計(jì)劃在未來幾年內(nèi)利用地面望遠(yuǎn)鏡觀測這些食。觀測妊神星的衛(wèi)星還有助于天文學(xué)家更好地估算該天體的質(zhì)量。
剛剛修復(fù)的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡將在幾周時(shí)間內(nèi)進(jìn)行一次令人激動(dòng)的觀測。天文學(xué)家將利用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，觀測妊神星的兩顆衛(wèi)星發(fā)生的星蝕現(xiàn)象，這種現(xiàn)象每300年才發(fā)生兩次。一顆衛(wèi)星從另一顆衛(wèi)星前面經(jīng)過的時(shí)間僅持續(xù)大約5小時(shí) 。
通過哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的精確觀測，這個(gè)時(shí)限可被縮小到幾秒鐘。布朗解釋說，天文學(xué)家根據(jù)這些觀測資料，可以更加準(zhǔn)確地確定這些衛(wèi)星在妊神星周圍的軌道。柯伊伯帶里的其他天體不會(huì)產(chǎn)生這種觀測結(jié)果，妊神星非常特殊。布朗說：“妊神星是我們?cè)谠搮^(qū)能獲得這種觀測資料的唯一一顆天體。”
【天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽系最奇特天體】
新浪科技(孝文)