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太空“月蚀”揭示冥卫一真容

为研究卫星在早期太阳系中的形成提供重要线索

2006-01-09科学时报本文被阅读过2637次[推荐][打印][保存][大字体][中字体][小字体]
    本报讯 在美国宇航局(NASA)的“新地平线”探测器即将飞赴冥王星之际,一项于1月5日公布的新发现将人们的注意力指向了太阳系第九大行星的一颗最大的卫星——卡戎。通过测量一颗遥远恒星与卡戎形成的蚀,两组天文学家获得了迄今为止有关卡戎的质量与构成的最为精确的数据。这一发现将为研究卫星在早期太阳系中是如何形成的提供重要线索。

    冥王星是太阳系传统九大行星中唯一尚未被人类发射的探测器近距离观测过的行星。作为冥王星最大的一颗卫星,卡戎又名冥卫一,是由天文学家于1978年发现的。由于天文学家对于卡戎知之甚少,因而使得这颗冥王星的“月亮”充满了神秘色彩——卡戎以非常近的距离围绕冥王星运转,它的质量约为冥王星的1/8,这使其成为目前已知的就围绕的行星而言最大的一颗卫星。

    2005年7月11日发生的一个非常罕见的天文事件终于帮天文学家摸清了卡戎的神奇特征。在当天夜里,卡戎运行到一颗相对昏暗的恒星的前方,或者说掩蔽了后者,从而使几架位于南美洲的大型天文望远镜观测到由此产生的恒星阴影。通过将发生在不同位置的蚀进行比较,分别隶属于美国麻省理工学院和法国巴黎天文台的两个研究小组在1月5日出版的英国《自然》杂志上报告说,他们发现卡戎的半径约为605公里。

    两组天文学家都发现,在卡戎从恒星前方掠过的过程中,来自恒星的光线依次迅速地消失和出现,而并没有缓慢淡出和淡入现象的发生。这一发现意味着,卡戎只有非常少量的大气层,甚至没有大气层。图森市亚利桑那大学的行星学者Roger Yelle认为,没有大气层并不让人感到惊讶,这是由于卡戎的引力太弱而无法防止大气向太空中逃逸。

    结合之前对于卡戎质量的估算,两组天文学家推断,卡戎的密度大约是水的1.7倍,这意味着这颗卫星差不多是由60%的岩石和40%的冰构成的。科罗拉多州玻尔得市西南研究所的行星学者Robin Canup表示,由于冥王星的岩石构成只略微多了一点(70%),因此卡戎和冥王星可能是很早以前碰撞在一起的两颗原始行星,并且以这样一种方式彼此盘绕在一起。她说,还有一种可能的解释,就是这场碰撞非常剧烈,那些由此产生的碎片聚合在一起,从而最终形成了这颗密度较小的冰冷卫星。

    NASA探索冥王星的计划将于本月中旬启动,耗资7亿美元的“新地平线”探测器将利用9年的时间,完成从地球到冥王星的行程。 

艺术家笔下排成一行的冥王星、卡戎和太阳。(图片提供:ESO)


(群芳)
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