关于冥王星 科学家又开新“脑洞”

2018年06月09日12:36  来源:深圳商报
 
原标题:关于冥王星,科学家又开新“脑洞”

地球与冥王星及其伴星“卡戎”的大小对比图。

  尽管冥王星12年前被“开除”出太阳系行星家族,降级为矮行星,但人类对它的关注并没有因此而减少。日前,科学家根据美国太空总署新视野号与欧洲空间局罗塞塔号的数据分析,冥王星可能根本不属于任何行星类别,而是由10亿颗彗星汇聚而成的“巨型彗星”。

  星体成分更似彗星

  冥王星大气层的主要成分是氮气,其表面广袤的冰冻平原——斯普特尼克平原上的巨型冰川也由富含氮的冰组成。氮气对冥王星地质活动的重要性,堪比水对地球的重要性。

  美国西南研究院克里斯托弗·格莱茵领导的研究团队发表论文,他们将新视野号对冥王星的观测数据,与罗塞塔号对楚留莫夫·格拉希门克彗星的观测数据结合起来进行分析,发现冥王星的氮浓度符合其“由约10亿颗彗星汇集而成”这一假设。

  太阳系内的行星由围绕太阳的尘埃盘凝聚而成,而彗星则可能源于太阳系外围的冰冻云团“奥尔特云”,两者化学成分大不相同。新研究表明,冥王星的成分更类似彗星,区别在于冥王星表面的一氧化碳较少。

  研究人员解释,冥王星的一氧化碳可能埋藏于氮冰之下,或者与液态水发生反应消耗掉了。新视野号探测器发现,冥王星表面冰层下几千米处可能有液态水的海洋,不过由于数据不充分,目前还无法确定。

  “气体尾巴”引猜想

  冥王星的轨道呈椭圆状,与太阳的最近距离是44.3亿公里,最远距离是73.1亿公里。这颗矮行星轨道相对于黄道(地球环绕太阳的轨道平面)的倾角为17度,此外,冥王星轨道参数与8颗太阳系行星完全不同。

  冥王星在轨道运行时,科学家发现了低能X射线,猜测这可能是太阳风与这颗矮行星宽广的“气体尾巴”之间的互相作用有关,就像彗星周围的气体也会以这样的方式发出X射线。此前的研究中,冥王星并没有发出X射线的自然机制,因为它的大气层非常稀薄,气体逃逸的速率非常低。

  在冥王星之前,太阳系中能探测到X射线的最遥远天体是土星环。研究者称,冥王星的大气层远比彗星的大气层稳定得多。其“气体尾巴”的长度,远超过冥王星的直径。这么长的“气体尾巴”或许是发出X射线的根本原因。

  “气体尾巴”的相关研究增加了冥王星为彗星的可能性。根据罗塞塔号发现的彗星化学残留物,发现彗星的主要成分为氨、甲烷、硫化氢、氰化氢和甲醛。由此,科学家得出结论,彗星的气味闻起来像是臭鸡蛋、马尿、酒精和苦杏仁的气味综合。冥王星被小行星撞击形成的斯普特尼克平原被沼气等物质填满,成分与彗星相似。

  行星身份屡遭质疑

  人类在1930年发现了冥王星,随后将其归为太阳系九大行星之列。此后近半个世纪的时间内,它是人类在海王星外发现的唯一的一颗太阳系天体。随着科学界对行星定义的改变,以及天文观测仪器不断升级,科学家发现冥王星无论在体积还是质量上,都不能算是一颗行星。

  科学家们的理由很充足。首先,冥王星直径只有2344千米,比月球还要小,其表面积甚至没有俄罗斯大。八大行星拥有的所有卫星中,有7颗卫星比冥王星大。其次,冥王星绕太阳转一圈是248年,它的运行轨道明显与其他行星不一样。它虽然在海王星外侧,但是它有时候会运行到海王星的轨道内侧。1979年2月7日至1999年2月11日期间,冥王星比海王星更靠近太阳。再次,科学家在距离太阳更远的地方陆续发现了类似冥王星,或者比冥王星还要大的天体。假如冥王星被评为行星,那么没有理由不把这些比冥王星还要大的天体评为行星。可如果这样的话,行星家族的成员数量会直线上升。

  2006年,冥王星在国际天文联合会上被剥夺了九大行星之一的身份,被降级为矮行星,自此太阳系只剩下八大行星。矮行星具有行星质量,既不是行星也不是卫星,就像被排除在外“无家可归”的星球。

  也许因为“命途多舛”,也许因为“形单影只”,冥王星得到了很多天文学家的偏爱。尽管被太阳系“踢出群”已经是12年前的事,但科学家对冥王星的研究并没有因此而结束。(记者 吴远方)

(责编:李语、陈育柱)
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