天文学家发现创神星周围的行星环

2023年2月13日上午8:13 • 天文 • 阅读 758

创神星（Quaoar）是一颗海王星外天体或简称外海王星天体（trans-Neptunian objects, TNOs），也称为2002 LM60，在2002年6月4日由帕洛马山天文台所发现。其直径约1100公里，位于柯伊伯带，这是一个由类似彗星状天体组成的冰冷碎片带，轨道距离太阳45.1～45.6个天文单位，周期为284.5年。它有一颗已知的卫星创卫一（Weywot），于2007年2月22日发现，直径约为80公里，运行在创神星的24个半径外。此次新发现的环在距离创神星7.4个半径处运行，这比土星环到土星的距离要远得多。

矮行星创神星及其环的示意图，创神星的卫星创卫一在其左侧。图片来源：ESA / CC BY-SA 3.0 IGO

研究团队表示不仅在巨行星周围观察到行星环，在女凯龙星（Chariklo，小行星10199）和矮行星妊神星（Haumea）等小天体周围也观察到行星环，到目前为止，所有已知的致密环都位于其母行星足够近的地方。而创神星的环系统之所以引人注目，是因为它位于超过7个行星半径的距离，是以往根据洛希极限环形系统被认为能够存在最大半径的两倍。相较之下，土星周围的主环位于3个行星半径内，因此这个发现，迫使科学家重新思考行星环的形成理论。

这次的发现是使用ESA的CHEOPS太空望远镜和一系列地面仪器完成的，但由于环太小太暗，无法直接观测到，因此天文学家借助于观察到掩星的现象而发现环的存在，当时来自背景恒星的光被创神星挡住了，虽然整个过程不到一分钟，但出乎意料的是之前和之后都有两次光线下降，这表示创神星周围有一个环形系统。研究人员表示在太阳系中发现这个新的环形系统是出乎意料的，而且在离创神星如此遥远的地方发现这些环更加出乎意料，它更是挑战了我们之前对于此类环是如何形成的观念。

这是一个谜，因为根据传统思维，超过洛希极限的光环将会在几十年内合并成一颗小卫星。致密环仅在行星洛希极限内存在的观念可能需要修正，早期结果表明创神星的寒冷温度可能在防止冰颗粒黏在一起方面发挥了作用，但还需要进行更多调查，也希望这一新发现能够进一步了解土星环是如何形成的。