知識顛覆：小行星上發(fā)現(xiàn)星環(huán)

在土星與天王星軌道之間，有一顆直徑250公里的大型小行星，它以希臘神話中阿波羅的女兒“Chariklo"命名為“女凱龍星”，它是半人馬族小行星里最大的一顆。在2014年，它被確認為太陽系內(nèi)第一顆擁有環(huán)帶的小行星，而且不止一條，顛覆了之前人們認為只有大行星才有環(huán)帶的認識，這一現(xiàn)象讓科學(xué)家對其非常感興趣。

2013年6月3日，女凱龍星恰好經(jīng)過天蝎座內(nèi)一顆亮度R=12.4的恒星UCAC4 248-108672前方，天文學(xué)家觀測了此次掩星。在這次掩星事件中，女凱龍星的亮度變化從14.7等（恒星與女凱龍星）到18.5等（只有女凱龍星），持續(xù)時間最長19.2秒。這3.8等的差異代表最亮?xí)r是最暗時亮度的32.5倍。主要掩星事件引發(fā)了4個在“亮度光變曲線”上可見的小幅度亮度下降，并且在女凱龍星遮蔽恒星前7秒和后7秒時各發(fā)生2次。

這4個次要的掩星事件代表有物體部分遮蔽了恒星UCAC4 248-108672的光線。這些次要掩星事件發(fā)生時間間隔對稱，并且被地面多個天文臺觀測到。根據(jù)天文臺對次要掩星的觀測，天文學(xué)家排除了星體表物質(zhì)噴發(fā)等解釋，一致認定引起小幅亮度變化是星環(huán)，并且認為擁有星環(huán)的小天體在太陽系內(nèi)很常見。其他半人馬族小行星或海王星軌道外的天體都可能會有星環(huán)，這些小天體擁有的星環(huán)規(guī)�；蛟S更大。

“女凱龍星”兩條環(huán)帶位置示意效果圖，右上角最亮的恒星是太陽

女凱龍星（Chariklo）直徑在254千米左右，擁有兩道狹窄但密集的環(huán)，一條寬度約7千米，另一條寬約3千米，環(huán)之間相距9千米。兩環(huán)距離女凱龍星幾何中心的軌道高度分別為396千米與405千米。在女凱龍星環(huán)被確認前，太陽系內(nèi)只有木星，土星，天王星，海王星四顆巨行星被發(fā)現(xiàn)擁有星環(huán)。

小行星擁有星環(huán)是令人吃驚的，因為能夠穩(wěn)定星環(huán)長期存在的幾乎都是質(zhì)量很大的大行星，而女凱龍星相比較質(zhì)量很小，即使擁有星環(huán)，星環(huán)內(nèi)物質(zhì)也將在幾百萬年內(nèi)消散殆盡。因此女凱龍星的星環(huán)可能很年輕，才出現(xiàn)不久；也可能像大行星的星環(huán)那樣，存在穩(wěn)定環(huán)系的“牧羊犬”衛(wèi)星，利用自身引力將碎冰粒，巖塊，塵埃等物質(zhì)束縛在星環(huán)內(nèi)不至于慢慢消散。

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