妊神星

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妊神星是一颗新近发现的大型柯伊伯带天体,被编号为2003 EL61,并被暂时昵称为“桑塔”,它的自转速度非常快,没有任何一颗直径大于100公里的已知天体拥有如此的自转速度。

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(图)妊神星妊神星

妊神星是一颗新近发现的大型柯伊伯带天体,被编号为2003 EL61,并被暂时昵称为“桑塔”,它的自转速度非常快,没有任何一颗直径大于100公里的已知天体拥有如此的自转速度。且表面余下冰层覆盖,证明从未曾接近太阳,从运行轨道上可知,也可能是类冥天体之一。

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妊神星 发现

       

西班牙塞拉内华达天文台天文学家胡斯·路易斯·奥蒂斯(Jose-Luis Ortiz)的同事在重新分析2003年的数据时始发现该天体,同时也于1955年的影像中找到,Ortiz等人于2005年7月29日宣布其发现,并被暂时昵称为“桑塔”,现在是众所周知的矮行星妊神星(Haumea),天文学家给它起这个名字,是为了向夏威夷人的这项重大发现表示敬意。

另一方面,在加州理工学院,一个由米高·布朗(Michael E. Brown)领导的小组对该天体观测已近一年,但并没有对外公布。布朗也对奥蒂斯等人的发现加以表扬,并把天体称为“圣诞老人”(Santa),意即他们曾于圣诞节期间观测到的天体。

妊神星 形成

       

娜玛卡是妊神星与其他天体相撞生成的另一个产物,它大约是在45亿年前,在太阳系形成之初产生的。他们猜测的撞击事件,告诉天文学家一些有关早期柯伊伯带的事情。妊神星是一个非常大的天体,它可能曾与一个重量相当的天体撞在一起。布朗说,“柯伊伯带里很少有特别大的天体”,因此这可能是一次偶然相撞,或者也有可能是早期柯伊伯带里拥有比现在更大的天体。

希伊亚卡和娜玛卡并不是这次撞击事件的唯一产物;这颗矮行星周围还有一些更小的碎片,它们围绕着柯伊伯带周围的相同轨道运行。布朗说:“它们中最大的一颗直径有100英里,最小的仅是一个小冰球。”这种结构使得妊神星的名字显得格外贴切:妊神星是夏威夷生育之神,是夏威夷很多其他神的母亲,其中包括希伊亚卡和娜玛卡,这些神在出生时都是庞然大物。

妊神星 形状

       

这颗行星的直径跟冥王星一样,质量是它的三分之一,但是形状“却像一根被压扁的雪茄”。从妊神星的形状和它的卫星来看,它都称得上是一颗奇怪的天体,然而它位于海王星的轨道以外,却能反映出太阳系的冲撞史和柯伊伯带的早期环境,更是一奇。妊神星是太阳系里旋转速度最快的天体。它的奇怪形状是快速旋转的直接结果。

妊神星 速度

       

每两小时妊神星的亮度会变的更亮或更暗,而且亮度增、减值大约都是25%。如果它是圆的,这项发现将意味着它每两小时就能旋转一周,这种旋转速率简直令人难以置信,没有任何一颗直径大于100公里的已知天体拥有如此的自转速度。这样的速度定会令天体的形状变得扁平。如果按照常理进行推测,它应该早已被撕成碎片了。于是天文学家推测说,这颗行星很有可能被拉长了,它每4小时旋转一周。

妊神星 体积

       

2003 EL61的质量可透过其卫星的轨道以及开普勒第三定律去计算,初步得出的结果为4.2×1021 kg,约为冥王星系统的28%。

在体积方面,如果它只是一颗普通的天体,便只能以猜测来估计其大小。同时,人们观测得2003 EL61的光度变化颇大,比冥王星每6天自转周期出现的35%光度变化还要大。这种情况是因为它的形状被拉长,这样也限制了其密度数字的上限,因为天体密度越大,便会越不容易被拉长,因此人

(图)妊神星妊神星

们认为行星内部并非由冰块,而是由岩石组成的,密度约为3 g/cc左右。凭著质量及密度数字,人们便可计算该天体的尺寸。

如果以上推测准确,它最长的直径会与冥王星差不多,而最短直径大约是冥王星直径的一半,使之成为最大的外海王星天体之一,小于阋神星及冥王星,大于小行星90377“塞德娜”、90482“厄耳枯斯”及50000创神星,还有新发现的2005 FY9也可能比它稍大。天文学家阿西莫夫建议把该天体分类为“mesoplanet”,即大小介乎水星及小行星谷神星之间,全数7颗天体皆可纳入。

2003 EL61的自转周期少于四小时,人们相信这样快的速度并非由距离行星渐近或渐远的卫星所造成,可能是因为受到其他天体撞击,其热力使行星表面的水份蒸发掉,表面余下冰层覆盖。

妊神星 轨道

       

据双子星天文台所得的光谱资料,该天体可能存有冰水,与冥卫一的结果相似。同时也在2003 EL61表面找到甲烷冰,意味着它从未曾接近太阳。

小行星中心的报告,该天体的日距约为51个天文单位,其近日点约为35个天文单位,比冥王星平均日距的39个天文单位要近。由于该天体的运行速度缓慢,轨道倾斜角约为28°,比冥王星的轨道(倾斜角17°)更为神秘,因此才较迟为人们所发现。该天体可能是类冥天体(Plutino)之一。

妊神星 卫星

       

该天体被发现有两颗卫星,发现者将其昵称为“鲁道夫”(Rudolph,传说中为圣诞老人拉雪橇的驯鹿),其质量约为天体的1%。该测量结果只代表系统的总质量,如果假设该行星和卫星拥有相同的密度及反照率,那它们的3.3等之视星等差距,便能准确计算出其他数值。与冥王星比较,其卫星“查龙”的质量是行星的10%,对其他行星来说,该比率显得比较大。此外,2003 EL61卫星的公转周期为49.12±0.03天,距离行星49,500±400公里,离心率为0.050±0.003。该卫星曾于1999年与行星发生掩星,下一次掩星将于2138年发生。此外,该卫星的直径约为350公里。如果它放到小行星带,它将成为第五大的小行星。

妊神星 参考资料

       

[1]中国经济网  http://sci.ce.cn/yzdq/yz/yzxw/200906/24/t20090624_19384310.shtml

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