小行星也有星环 颠覆认识

在土星与天王星轨道之间，有一颗直径250公里的大型小行星，它以希腊神话中阿波罗的女儿“Chariklo"命名为“女凯龙星”，它是半人马族小行星里最大的一颗。在2014年，它被确认为太阳系内第一颗拥有环带的小行星，而且不止一条，颠覆了之前人们认为只有大行星才有环带的认识，这一现象让科学家对其非常感兴趣

在土星与天王星轨道之间，有一颗直径250公里的大型小行星，它以希腊神话中阿波罗的女儿“Chariklo"命名为“女凯龙星”，它是半人马族小行星里最大的一颗。在2014年，它被确认为太阳系内第一颗拥有环带的小行星，而且不止一条，颠覆了之前人们认为只有大行星才有环带的认识，这一现象让科学家对其非常感兴趣。

2013年6月3日，女凯龙星恰好经过天蝎座内一颗亮度R=12.4的恒星UCAC4 248-108672前方，天文学家观测了此次掩星。在这次掩星事件中，女凯龙星的亮度变化从14.7等（恒星与女凯龙星）到18.5等（只有女凯龙星），持续时间最长19.2秒。这3.8等的差异代表最亮时是最暗时亮度的32.5倍。主要掩星事件引发了4个在“亮度光变曲线”上可见的小幅度亮度下降，并且在女凯龙星遮蔽恒星前7秒和后7秒时各发生2次。

这4个次要的掩星事件代表有物体部分遮蔽了恒星UCAC4 248-108672的光线。这些次要掩星事件发生时间间隔对称，并且被地面多个天文台观测到。根据天文台对次要掩星的观测，天文学家排除了星体表物质喷发等解释，一致认定引起小幅亮度变化是星环，并且认为拥有星环的小天体在太阳系内很常见。其他半人马族小行星或海王星轨道外的天体都可能会有星环，这些小天体拥有的星环规模或许更大。

“女凯龙星”两条环带位置示意效果图，右上角最亮的恒星是太阳

女凯龙星（Chariklo）直径在254千米左右，拥有两道狭窄但密集的环，一条宽度约7千米，另一条宽约3千米，环之间相距9千米。两环距离女凯龙星几何中心的轨道高度分别为396千米与405千米。在女凯龙星环被确认前，太阳系内只有木星，土星，天王星，海王星四颗巨行星被发现拥有星环。

小行星拥有星环是令人吃惊的，因为能够稳定星环长期存在的几乎都是质量很大的大行星，而女凯龙星相比较质量很小，即使拥有星环，星环内物质也将在几百万年内消散殆尽。因此女凯龙星的星环可能很年轻，才出现不久；也可能像大行星的星环那样，存在稳定环系的“牧羊犬”卫星，利用自身引力将碎冰粒，岩块，尘埃等物质束缚在星环内不至于慢慢消散。

科学家们目前比较倾向于后一种可能，认为女凯龙星拥有卫星稳定环系，但也不排除有其他机制，可以源源不断地补充环内物质使星环不至于消失。

太阳系四颗拥有星环的巨行星，其中木星环由旅行者1号发现于1979年，土星环由惠更斯用望远镜发现于1655年，天王星和海王星环均由地面天文台利用掩星观测发现，分别发现于1977年和1983年

半人马族小行星是一群轨道在木星与海王星之间的小行星，它们拥有小行星与彗星的双重特征。比较有意思的是，在希腊神话里，Chariklo后来嫁给了半人半马身体的和善智慧之神凯龙(chiron)，而人类在1977年发现的第一颗半人马族小行星即被命名为“凯龙星(chiron)”。凯龙星直径约230公里，早在2011年11月，麻省理工学院（MIT）的科学家利用掩星观测的方法研究凯龙星的光谱特征，发现它可能拥有星环，只是没有得到确认，并且这部分环系的反射率较后来发现的女凯龙星星环高很多。

科学家们未来将继续利用掩星观测的方法寻找半人马族小行星和海王星轨道外小天体的星环，而天文学家利用同样的方法在1977年发现了天王星环，并在1983年发现了海王星环。

新鲜科技，深度好文，微信中搜索站长搜索或扫描二维码关注公众号