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哈勃望远镜揭示了柯伊伯带中第三大矮行星周​​围的月亮

时间:2021-11-06 11:58:02来源:

这两幅相距一年的照片揭示了一颗绕矮行星2007 OR10绕行的卫星。哈勃太空望远镜的广角相机3拍摄的每张图像都显示了伴侣在其母体周围的不同轨道位置。

天文学家利用哈勃太空望远镜发现了一颗绕柯伊伯带第三大矮行星旋转的卫星。编为2007 OR10的那对行星位于我们的太阳系编队遗留下来的冰冷残骸中。

海王星的轨道之外是46亿年前太阳系建造过程中留下的无数冰冷物体的寒冷,黑暗,广阔的边界。1951年,天文学家杰拉德·库珀(Gerard Kuiper)将该区域称为柯伊伯带。但是,天文学家又花了四十年的时间来确认它的存在。最大的天体被称为矮行星,冥王星是最大的成员。实际上,冥王星是如此之大,以至于它在发现其他柯伊伯世界之前的60年就被发现了。不过,矮行星周围的卫星是难以捉摸的。直到1970年代中期才发现冥王星的月亮Charon。

现在,天文学家利用三个太空观测站的综合力量,在哈勃太空望远镜的档案影像中发现了另一个矮行星周围的卫星。它被称为2007 OR10,是柯伊伯带中的第三大矮行星。有了这个月球的发现,柯伊伯带中超过600英里的大多数已知矮行星都有伴星。这些机构提供了有关月球在年轻太阳系中如何形成的见识。实际上,有一种新的观点认为,行星体之间的碰撞会导致卫星的形成。天文学家基于来自NASA阿波罗任务的月球岩石样本,相信地球唯一的天然卫星是在44亿年前与火星大小的物体碰撞后诞生的。

有了这个发现,在超过600英里的柯伊伯带中,大多数已知的矮行星都有伴星。这些机构提供了有关月球在年轻太阳系中如何形成的见识。

Csaba表示:“除了塞德纳以外,所有已知的大型矮行星周围都发现了卫星,这意味着在数十亿年前这些天体形成时,碰撞必定更加频繁,这对地层模型构成了限制,” Csaba说Konkoly观测所的亲吻在布达佩斯,匈牙利。他是宣布月球发现的科学论文的主要作者。“如果发生频繁的碰撞,那么形成这些卫星非常容易。”

由于它们居住在一个拥挤的区域中,因此它们最有可能相互撞击的频率更高。“必须有相当高的物体密度,其中一些是巨大的物体,正在扰乱较小物体的轨道,”马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的团队成员约翰·斯坦斯伯里说。“这种重力搅动可能使物体偏离了轨道,并增加了相对速度,这可能导致碰撞。”

但据天文学家说,碰撞物体的速度不可能太快或太慢。如果撞击速度太快,则粉碎会产生很多可能从系统中逸出的碎屑;太慢,碰撞只会产生撞击坑。

例如,小行星带中的碰撞具有破坏性,因为当物体撞击在一起时,它们的行进速度很快。小行星带是火星轨道与天然气巨星木星之间的岩石碎片区域。木星强大的引力加速了小行星的轨道,产生了猛烈的撞击。

该团队在哈勃的广角相机3拍摄的2007 OR10档案图像中发现了月球。美国宇航局开普勒太空望远镜对矮行星的观测首先向天文学家表明了月亮绕地球旋转的可能性。开普勒透露,2007年OR10的轮换周期为45小时。Kiss说:“柯伊伯带天体的典型旋转周期在24小时以内。”“我们查看了哈勃望远镜的档案,因为旋转周期较慢可能是由月亮的引力拖船造成的。最初的研究者在哈勃望远镜的影像中错过了月亮,因为它非常微弱。

由哈勃太空望远镜的广角相机3拍摄的这张照片序列显示了绕着矮行星2007 OR10绕行的月亮。前四张图片是2009年11月6日拍摄的;倒数第四名,即2010年9月18日。当2007 OR10绕太阳公转时,它相对于背景恒星(明亮的物体随面板的变化而改变)的位置发生了变化。快照显示,月亮与矮行星一起移动,证明了它在重力作用下束缚在更大的物体上。2007年OR10是已知的第三大矮行星,仅次于冥王星和埃里斯,并且是太阳系中最大的未命名世界。两人位于柯伊伯带(Kuiper Belt),这是太阳系形成物遗留下来的冰冻碎屑。矮行星宽约950英里;月亮的直径估计为150英里至250英里。2007年的OR10像冥王星一样,沿着一条偏心轨道运行,但是目前它比太阳冥王星的距离要快三倍。

天文学家在间隔一年的两次哈勃观测中发现了月球。图像显示,月球在重力作用下与2007 OR10绑定,因为它与矮行星一起移动,如在恒星背景下看到的那样。但是,这两个观测结果并未为天文学家提供足够的信息来确定轨道。

“具有讽刺意味的是,由于我们不知道轨道,卫星与慢速旋转之间的联系尚不清楚,”斯坦斯伯里说。

天文学家根据赫歇尔太空天文台在远红外光下的观测结果计算了两个物体的直径,该观测仪测量了遥远世界的热辐射。矮行星的宽度约为950英里,月亮的直径估计为150英里至250英里。2007年的OR10像冥王星一样,遵循着偏心轨道,但目前距离太阳比冥王星远三倍。

2007 OR10是九个矮行星的独家俱乐部的成员。在这些天体中,只有冥王星和埃里斯星大于2007 OR10。它是由天文学家Meg Schwamb,Mike Brown和David Rabinowitz于2007年在加利福尼亚帕洛玛天文台使用Samuel Oschin望远镜搜索遥远的太阳系天体时发现的。

研究小组的结果发表在《天体物理学期刊快报》上。

学习:发现大型海王星天体卫星(225088)2007 OR10

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