鬩神星變「矮」，冥王星重拾古柏帶最大天體寶座？

49太歲

 

  　　根據利用掩星觀測的結果，鬩神星的直徑比之前估計的還小，這意味著：冥王星重新奪回太陽系外圍古柏帶（Kuiper Belt）中最大天體的寶座；如果這是真的，那麼再延伸之後的意義是：冥王星是否可重回「行星」家族？

　　天文學家Marcelo Assafin等人預測2010年11月6日2:15UT，在智利北部安地斯山脈一帶可以見到鬩神星掩星的事件，被掩恆星位在鯨魚座中間偏北，亮度僅約17等。有3組在智利的天文學家，雖然只利用中型望遠鏡進行觀測，但都捕捉到鬩神星掩過這顆17等星的情景。而另有2組在阿根廷的天文學家雖然也有進行觀測，但沒觀察到恆星被掩現象。

　　比利時列日大學（University of Liège）Emmanuël Jehin等人利用智利La Silla天文台的60公分（24吋）TRAPPIST望遠鏡進行觀測，每幅影像間隔4.5秒，其中有7幅影像中的17等恆星因被掩而消失不見，因此整個掩星過程大約持續27秒左右（如右上動態畫面）。

　　Sebastian Saravia、Alain Maury和Caisey Harlingten則在La Silla天文台以北約740公里、智利北境的聖佩德羅星空探索天文台（San Pedro de Atacama Celestial Explorations Observatory），利用Harlingten的50公分（20吋）PlaneWave望遠鏡進行觀測，結果恆星消失了76秒之久。

　　第3個觀測小組則由西班牙安達魯西亞天文物理研究所（Institute of Astrophysics of Andalusia）Jose-Luis Ortiz負責遠端遙控也位在智利La Silla天文台以北約740公里的SPACE觀測站中的40公分（16吋）望遠鏡進行觀測。點此可觀看他們的觀測成果。

　　這是到目前為止所做過掩星天體最遠的掩星事件，因此如果有任何結果，這些天文學家都會覺得很高興。但現在居然在距離這麼遠的地方成功的取得了3筆觀測資料，這讓這些天文學家得以從鬩神星影子掠過地球表面的兩條線來計算鬩神星的直徑；不過前提是假設鬩神星為對稱球形。

　　雖然這3筆觀測資料的計時使最後得出的鬩神星直徑有些誤差，但即使考慮最大誤差後，所得之鬩神星半徑仍小於1,170公里，甚至可能還要下修50～60公里左右。這個估算結果，比冥王星估計的最小半徑1,172 (±10)公里稍小一些，或至少是幾乎一樣大，這與發現鬩神星的Mike Brown於2年前估算鬩神星半徑比冥王星大一點的結果不同。對於太陽系外圍的遙遠天體，要測量其大小是非常困難的事，但經過精確計時的掩星法卻可提供一個很精確的答案，這點連Brown都不否認。

　　2005年Brown利用哈柏太空望遠鏡拍攝影像估算的鬩神星半徑也只有1,200公里，僅比冥王星大了5%而已。但即使使用了哈柏來觀測，鬩神星的距離比冥王星還遠了3倍之多，所以鬩神星盤面很難清楚解析，使Brown這個資料也含有不確定性。除了可見光波段外，另有天文學家利用史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope）以紅外波段觀測所得的鬩神星半徑約1,300公里，或利用西班牙IRAM電波望遠鏡觀測結果則為1,500公里。然而，現在天文學家瞭解到鬩神星的自轉軸幾乎恰好指向太陽，使得鬩神星北半球一直處在陽光照耀的加溫狀態下，溫度比平均溫度還高，因此使得紅外測量數值會比真實狀況還高。

　　以Mike Brown之前所得的鬩神星直徑來預測的被掩時間只有短短的2分鐘，但觀測出來的結果卻比2分鐘更短；再加上2組阿根廷團隊沒觀測到掩星現象，在在都顯示鬩神星並沒有原來認為的那麼大。

　　從繞鬩神星公轉的鬩衛一（Dysnomia）計算出的鬩神星質量大約是冥王星的125%，這是很確定的。所以如果掩星結果是正確的，那麼鬩神星的密度將為2.5 g/cm3以上，表面反照率則至少為90%。Brown表示：如果1年前告訴他鬩神星的密度和反照率都高到這種地步，他一定會覺得很荒謬。但就在今年初，Brown和同僚觀測到另一顆古柏帶天體(50000)夸奧爾（Quaoar）基本上是個緻密的岩質天體，平均密度達3 g/cm3以上，因此對於鬩神星的這個新發現，雖仍未確定，但至少還在他能接受的範圍內。（譯註：地球平均密度為5.5 g/cm3）不過這也顯示：關於現行太陽系形成的理論，認為被拋到太陽系外圍得多半是含冰量較大的天體一說有所矛盾。

　　除了計算星體大小之外，掩星法還可用來探測星體有無大氣層；然而這次鬩神星掩星的結果，所有觀測團隊都對此問題不置可否。從鬩神星高反照率以及遙遠的距離這2點來看來看，這個天體的表面僅能吸收極少量的陽光而無法讓表面冰層蒸發；但天文學家卻曾在1988年的冥王星掩星事件中發現冥王星有很稀薄的大氣層。對於這樣的差異，天文學家還得好好的思考了。


《 本帖最後由 49太歲 於 2011-1-21 11:57 編輯 》