这颗球形小行星可能是我们太阳系最小的矮行星

这颗球形小行星可能是我们太阳系最小的矮行星

20 亿年前,在火星之外的某个地方,一个小世界毁灭了。然后,在收拾好它的碎片之后,一个新世界诞生了。天文学家将这个新世界称为健神星,他们刚刚第一次直接看到了它以及它灾难性的历史。

到目前为止,健神星(以希腊神话中的健康和卫生之神命名)只是小行星带中数百万颗小行星中的一颗。小行星带是行星形成前的残骸,位于火星和木星之间的太阳系中。但天文学的进步首次使这颗小行星成为焦点,它呈现出光滑、圆润的外形,与布满陨石坑、形状怪异的同伴截然不同。这项新观测结果于周一发表在《自然天文学》杂志上,表明健神星隐藏着一段灾难性的过去,这段历史可能使它被纳入矮行星这个独特但了解甚少的俱乐部——并有可能在此过程中重塑俱乐部本身。

历史上,小行星一直太小,从地球上无法看清,但随着自适应光学技术的引入(这种技术可以消除大气层的模糊效果,从而拍出类似哈勃望远镜的清晰照片),天文学家们花了数年时间使用位于智利的甚大望远镜来观察最大、最亮的小行星。健神星宽约 270 英里,是小行星带中第四大行星,仅次于谷神星、灶神星和智神星。谷神星的质量足以在形成过程中受到引力拉成球形(因此被归类为矮行星),而灶神星和智神星则不然,因此体型较小的健神星的圆润外形让研究人员感到困惑。“当我们开始分析数据时,我们有点惊讶地发现这颗小行星是如此的球形,” SETI 研究所的合著者兼行星天文学家 Franck Marchis 说。

相反,研究人员推测,这种形状代表了过去创伤留下的伤疤。根据他们的模拟,另一颗直径约 50 英里的小行星可能已经撕裂了原本凹凸不平的前健神星,基本上将其液化。一些碎片今天仍在类似的轨道上运行,但重力收集了大部分残骸,并将它们塑造成天文学家现在看到的光滑世界。这项研究强调,小行星带中的物体不仅仅是惰性残余物,它们和行星一样,都有自己独特的故事。“有些有卫星,有些已经被摧毁,”马奇斯说。“这些天体是真正的地质世界。”

为了了解健神星复杂的历史,研究小组还指出,健神星现在满足官方标准,可以加入阋神星(直径约 1,440 英里)、冥王星、鸟神星、鸟神星和谷神星(直径约 600 英里)的行列,成为第六大也是最小的矮行星:它绕太阳运行,不是卫星,是类似天体的一部分,并且至关重要的是,它有足够的重力使它保持圆形。

该团队计划将健神星提交给国际天文学联合会(IAU)——一个命名和分类太空物体和特征的组织——进行审议,但正式认定为矮行星的道路漫长而不确定。大多数天文学家都认为,赛德娜、夸奥尔和奥库斯(绕海王星运行的类冥王星行星)也符合这一定义,它们的候选资格在 2009 年的一次国际天文学联合会研讨会上进行了讨论,但十年后,它们的地位仍然悬而未决。加州理工学院天文学家迈克·布朗发现了许多行星,他还维护着一个包含数百颗可能成为矮行星的数据库。

被归类为矮行星不会改变科学家对健神星的看法,但可能会影响公众对该天体重要性的认识,更不用说教科书和百科全书了。例如,在冥王星被降级为矮行星十多年后,这个话题仍然激起双方的强烈情绪。

候选者名单堆积如山的一个原因是官僚主义。国际天文学联合会有两个命名天体工作组,一个负责命名行星和卫星,另一个负责命名亮度低于一定亮度的“小天体”。这两个工作组共同命名矮行星,但据工作组成员基思·诺尔 (Keith Noll) 称,像塞德娜 (Sedna) 或健神星 (Hygiea) 这样较暗的天体完全属于小天体工作组的管辖范围,该工作组不会试图在小天体和矮行星之间划一条界线。这一过程最终增加了一个软性要求,即天体宽度至少要达到 550 英里,两个工作组才会考虑它,并让它有机会成为矮行星。

另一个原因是科学的。矮行星类别仍然定义不清,因为天文学界可参考的例子太少了。例如,健神星在形成时可能没有足够的质量来变圆,但只有在被摧毁后才变圆。对于国际天文学联合会来说,这是否足以算作行星仍然是一个悬而未决的问题,但无论如何,研究人员都可以从这些分类边缘案例中学到很多东西。新西兰坎特伯雷大学的行星天文学家米歇尔·班尼斯特 (Michele Bannister) 说:“这将极大地帮助我们探索过渡区,了解撞击如何影响物体。”

健神星很可能只是即将出现的一批矮行星中的第一个。随着新一代天文设备(如极大望远镜)在未来十年内投入使用,天文学家应该能够超越小行星带,甚至分辨出海王星以外暗淡物体的形状。研究人员已经能够通过间接观察推断出很多关于冰体的信息,但眼见为实,与健神星类似的更详细的表面地图将帮助研究人员更好地将太阳系物体的多样性划分为有用的类别。

“这就是科学的运作方式。这不是一条我们永远都不会改变的僵化法则,”马奇斯说。“基于对这些天体的观察和对这些天体的真正理解,国际天文学联合会可能会重新对矮行星做出更好的定义,包括冥王星、夸奥尔、厄里斯、健神星等。”

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