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冥王星陨石坑为何很少? 难道是柯伊伯带天体不存在?

2019-07-07 12:58:43 暂无 阅读:1782 评论:0

来自冥王星和其卫星的照片,激发了有关围绕太阳系的岩石环和行星星体的思虑。

冥王星陨石坑为何很少? 难道是柯伊伯带天体不存在?

图解:新视野号拍摄的冥王星和冥卫一“卡戎”的陨石坑外观。

美国国度航空航天局/约翰霍普金斯大学应用物理实验室/西南研究所/K辛格

2015年,美国国度航空航天局(NASA)的“新视野”(New Horizons)探测器飞越冥王星(Pluto)及其伟大卫星“卡戎”(Charon)时拍摄了一些照片。研究这些照片的科学家发现,这两个星球上的陨石坑巨细存在非常,这或者对我们认识早期太阳系发生主要影响。

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天文学家们凭据以往在月球、火星以及其他经由历久研究的星球上的研究究竟估计,较小的陨石坑的数量是较大的陨石坑的数量指数倍多。然则事实并非如斯。相反,在直径约13公里和相当于一个约2公里宽的撞击器巨细的球体发生撞击后,两个球体上都没有发生陨石坑。这件事情是由美国科罗拉多州博尔德市西南研究所的行星科学家凯尔西·辛格向导的小组发现的,并在《科学》杂志上揭橥了这项申报。

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辛格的这项研究究竟是一个主要的发现,因为冥王星和冥卫一卡戎位于一个伟大的彗星状天体光环的内边缘,这个光环被称为柯伊伯带。个中一些被称为柯伊伯带天体(KBOs)的天体很大,但绝大多数都非常小,用地球上的千里镜是无法观测到的。

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然而,当这些天体在冥王星和冥卫一等其他天体上留下陨石坑时,它们就会浮现出来。直到本年,冥王星和冥卫一才是天文学家们获得特写图像的最遥远的天体。(截止今朝可观测的距离最远的是新视野号于本年1月1日略过的天际海角,但科学家仍在剖析数据。)

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辛格说:“在我们达到那边之前,我们不确定会有几多陨石坑”,因为地质感化的原因,好多陨石坑陈迹或者会被抹去。“然则对存在的陨石坑进行剖析后,我们发现了小陨石坑的数量出乎料想的少。”她增补说,柯伊伯带被认为是早期太阳系的遗迹,认识它们的巨细分布能够匡助我们认识它们和其他物体形成的过程。

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有一种理论认为,这是经由连续串的碰撞而发生的,在这些碰撞中,小的物体归并成大的物体,然后在一个越来越大的碰撞条理中碰撞成更大的物体。另一种理论是引力坍缩模型,在这个模型中,尘粒和冰粒的密度轮盘在自身重力感化下坍缩,立即发生体积相当大的物体。辛格说:“传统概念认为,在从小慢慢到大的过程中会发生更多的小物体,若是我们看到的物体变得更少,这或者与引力坍缩模型有关。”

美国加利福尼亚帕萨迪纳加州理工学院的行星天文学家迈克·布朗也赞成这一概念。他说:“我认为这个究竟或多或少与一个重力不不乱的形成过程相一致,这个过程直接从形成大尺寸的柯伊伯带起头,(并且)从来不会形成小的柯伊伯带。”针对上面研究究竟,其他天文学家又有了分歧的发现。当辛格的论文已经出书时,..天文学家发现了一个2.6公里长的柯伊伯带天体,研究的方式表明,那边或者有更多柯伊伯带天体。

但天文学家并没有真正看到这个物体自己,而是看到了它的影子,当它在天空中移动时,短暂地盖住了一颗遥远恒星的光。这项由..国度天文台的Ko Arimatsu组织的业余天文学家完成的工作,在必然水平上证实了这种规模的柯伊伯带天体的确能够被这种手艺发现。

冥王星陨石坑为何很少? 难道是柯伊伯带天体不存在?

图解:妊神星神秘的卫星

他的团队不光证实了这种方式的有效性,并且经由用两台27.9厘米的千里镜扫描了仅有2000颗恒星的后头区域,在短短60小时的观测时间内就发现了一颗天体,研究究竟揭橥在《天然天文学》杂志上。

这意味着,若是一个如许的物体能够很轻易地被发现,那么或者会有更多的器材守候被发现。迈克·布朗认为,Arimatsu和辛格发现的这两个究竟一定是互相矛盾的,进一步加深这一谜团的是,正如已知的小行星互相撞击并破碎成碎片一般,柯伊伯带天体也应该碰撞并破碎。

法国尼斯蔚蓝海岸天文台的行星科学家亚历山德罗·莫比德利认为,若是基于上述这种理论,就弗成能显现小型天体数量少少的现象。

有一种思路能够注释这问题,那就是冥王星和冥卫一“卡戎”的地质感化以某种体式侵蚀或抹去了很多小陨石坑,从而使记录变得恍惚不清。但辛格认为不太或者,因为如许的过程也同样会使更大的陨石坑退化,可是这种情形并没有发生过。

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辛格认为这里不存在只有一半的陨石坑,我们之所以看不到部门填满的陨石坑,是因为总会存在一些令人很难想象的前所未知的过程,它能够优先抹去小陨石坑的陈迹。

布朗也认同这一概念,他透露:“很难分歧意贫乏陨石坑的说法”。若是有好多小的柯伊伯带天体,那么小的陨石坑就会遍布整个处所(所有关于外观侵蚀的问题都很好地解决了)。”

Arimatsu认为这两项研究或者并不像看上去那么不相容:“今朝我们只发现了一个物体,关于尺寸分布的究竟仍然存在很大的不确定性”。此外,正如他的团队所进行的研究,如今需要的是统计柯伊伯带中更多的陨石坑计数,以及更多的恒星掩星现象的研究。

辛格对Arimatsu的概念透露赞许,同时对于这篇论文会发生如斯争议令她感应诧异,但她认为争议对科学是有优点的。她说:“它激发了更多的研究,而我也支撑对柯伊伯带进行更多的研究。”

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