矮行星冥王星位于太阳系外围,距离太阳 57 亿公里。它比澳大利亚还要小,是一个充满山脉、冰川和火山口的冰雪世界,平均气温为 232°C。
五颗卫星绕冥王星运行?冥河、尼克斯、科贝罗斯、九头蛇和卡戎。其中卡戎是最大的。与大多数其他行星系统不同,它与其母体存在于一个“双星系统”中,这意味着它们都围绕两者之间的空间点运行。
冥王星及其卫星仍然存在许多谜团。但在新研究发表于自然通讯今天,由来自天文学家 Silvia Protopapa 领导的团队西南研究院美国宣布他们在卡戎表面发现了二氧化碳和过氧化氢。
这些发现基于美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据,为我们最喜欢的非行星/行星系统是如何形成的提供了重要线索。
卡戎是什么?
科学家1978年首次发现卡戎当他们研究冥王星的轨道时。
冥卫一有点像冥王星较小的双胞胎。它只有1200多公里宽?大约是冥王星的一半大小,这使其成为太阳系中相对于其母体而言最大的已知卫星。
与我们的月球相比,冥王星本身已经很小,冥王星的大小约为地球卫星的三分之二,质量为地球卫星的六分之一。卡戎的质量约为冥王星的八分之一。
卡戎和冥王星的轨道不寻常。当卡戎围绕冥王星旋转时,冥王星也绕着一个中心点旋转。它们的行为几乎就像一颗双矮行星。这与月亮和地球,月球绕着我们转,我们并没有真正改变我们的位置。
这就是冥王星不再被视为行星而是现在被标记为矮行星的原因之一。它与冥卫一的轨道意味着冥王星还没有离开它的轨道,或者已经成为引力的老大。这是冥王星在行星清单中未能达到的标准。
卡戎的组成
2015年,NASA 的新视野号经过九年的地球之旅后,成为第一艘近距离探索冥王星及其卫星的航天器。它表明卡戎是由多种化学物质组成的。
这是一个非常寒冷的月亮,富含水冰。但它还含有氨和多种碳基化合物。据信卡戎也有冰火山?像地球上的火山那样喷发冰而不是岩浆的区域。
卡戎的成分与冥王星和海王星以外的其他天体的成分不同,后者主要由氮和甲烷冰组成。
对卡戎上二氧化碳和过氧化氢的新检测可以为了解这些海王星天体上的各种过程如何相互作用提供有价值的见解。
二氧化碳始终是一个需要理解的关键分子?它告诉我们很多关于物体的历史。
就卡戎而言,人们相信二氧化碳来自冰冷的表面以下,并通过小行星和其他撞击月球的物体并形成陨石坑而暴露出来,从而露出新鲜的地下表面。
詹姆斯·韦伯太空望远镜再次做到了这一点
借助开创性的詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测,科学家们能够探测到卡戎上的二氧化碳。这台太空望远镜于 2021 年发射,有一个六米半宽的大镜子,这使得它非常强大和灵敏。
它可以“看到”红外线吗?我们的眼睛和地球上大多数望远镜都无法检测到光的颜色。红外线是寻找其他物体上存在的各种分子的关键光类型?从行星到恒星、星系等等。
为了寻找这些化合物,望远镜使用了一种称为光谱学的技术。光的颜色被分解成各种颜色,就像将白光分解成彩虹一样。每个元素或分子都有自己的颜色特征,就像指纹一样。
对卡戎的这些新观测显示了二氧化碳和过氧化氢以及其他先前已知的水冰的特征。
揭开古老谜团的重要线索
卡戎的形成是一个科学谜团。主要理论之一是它的形成方式与月球类似。根据这一理论,大约 45 亿年前,柯伊伯带中存在一个大型物体?冥王星和卡戎居住的区域?与冥王星相撞,部分断裂并形成卡戎。
冥王星和冥卫一也可能是两个碰撞的天体,然后陷入彼此绕轨道运行。
了解卡戎的组成有助于加深我们对其形成方式的理解。从这个意义上说,二氧化碳和过氧化氢的发现代表着向前迈出了重要的一步。重要的是,这不仅可以提供有关冥卫一的线索,还可以提供有关冥王星附近其他天体的线索。
对卡戎的更多了解将有助于我们了解太阳系的这个遥远部分?以及那里的奇异世界。