遙遠矮行星擁有罕見星環 打破天文學家認知

【2023年02月10日訊】(記者陳俊村報導)科學家發現太陽系外圍一顆矮行星(dwarf planet)擁有環狀結構,這個環狀結構與該矮行星的距離比一般的行星環遠了許多,這給天文學家帶來了全新的認知。

據歐洲太空總署(European Space Agency)網站2月8日報導,這顆矮行星被稱為創神星(Quaoar),它與太陽的平均距離是地球與太陽的平均距離的44倍左右,而它的環狀結構與它的距離是其半徑的大約7.5倍。

科學家係藉由該署的系外行星特性探測衛星(CHEOPS)在掩星現象(occultation)發生時觀測到創神星的環狀結構。所謂掩星現象是指行星穿越恆星與觀測者之間而產生的遮蔽現象。

巴西里約熱內盧聯邦大學(Universidade Federal do Rio de Janeiro)的天文學家莫加多(Bruno Morgado)說,當他們把一切準備就緒時,他們看到亮度減少,但那不是創神星造成的,這意味著它的外圍的圓形軌道上有物質存在。

一說到行星的環狀結構,巨大的土星環可謂最具代表性。儘管這個由塵土和小衛星所構成的環狀結構看起來很顯眼,但它的質量卻很小,只有地球南極冰架(Ice Shelf)的一半。

創神星的環狀結構比土星環小很多,但也很有趣。它的獨特之處在於它相對於創神星的位置,也就是它與創神星的距離比一般的行星環與行星的距離遠很多。

任何天體的重力場都有個範圍,接近這個重力場的其它物體會被吸入,這樣的範圍被稱為洛希極限(Roche limit)。在正常情況下,行星環會存在於洛希極限內,否則就會合併成為小的衛星,像土星、女凱龍星(Chariklo)和妊神星(Haumea)的行星環都是在洛希極限內。

意大利國家天文物理研究所(INAF)的天文學家布魯諾(Giovanni Bruno)表示,創神星有趣的地方在於它的環狀結構存在於洛希極限外很遠的地方。

布魯諾說,這是個謎團,因為傳統的觀念認為,超過洛希極限的環狀結構在幾十年內會合併為小的衛星。

他說:「由於我們的觀測,這種密集行星環只存在於行星的洛希極限內的古老觀念必須被徹底地修正。」

初步的研究顯示,創神星的低溫可能阻止其環狀結構上的結冰微粒結合在一起,但科學家需要進行更多研究才能證實。

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