太陽系特殊小天體或有光環:兼具小行星彗星特徵

新浪科技訊 北京時間2日消息，據美國行星學會網站報導，上周行星光環的話題引起了廣泛的關注，原因是媒體報導稱科學家們在太陽系之外發現了一個巨大的光環系統，該光環系統可能存在於。然而在太陽系內部，同樣也有一個有關光環的故事，相比系外行星，這個光環系統要小的多，但距離地球也近得多。

特殊小天體的光環

近日，西班牙安達盧西亞天文研究所天文學家荷塞·奧蒂茲（Jose Ortiz ）等人在康奈爾大學的論文預印網站arxiv.org上發表了一篇論文，在這篇論文中他們提出喀戎星（Chiron）可能擁有光環。喀戎非常特殊，它既是一顆半人馬型小天體，同時也被歸入彗星行列。

“半人馬型小天體”是太陽系小天體中的一類，其軌道半長軸位於太陽系外行星的軌道之間。它們的軌道不穩定，偶爾會穿越那些巨行星的軌道，並受到這些巨行星強大引力的嚴重干擾，這導致這些小天體的壽命都不會很長，一般只能存在數百萬年的時間。典型的半人馬型小天體都會同時表現出小行星和彗星的特徵，也正因為如此，它們被用希臘神話中半人半獸的“半人馬”來命名。根據目前的認識，太陽系中大約存在4.4萬顆直徑超過1公里的半人馬型小天體——喀戎便是其中較大的一顆，也是最早被發現的一顆，時間是在1977年，它的軌道介於土星和天王星之間，直徑約233公里。

如果他們的研究結果是正確的，那麼喀戎將成為半人馬型小天體中第二顆被確認擁有光環的成員，此前的Chariklo則是第一顆。在2014年4月份發表在《自然》雜誌上的一篇論文中，研究人員認為半人馬型小天體Chariklo可能擁有光環。半人馬型小天體的來源可能是柯伊伯帶，由於受到大行星的引力攝動而向內運動。

不過不管是喀戎還是Chariklo，這兩顆小天體有一個特點是相同的，那就是它們都太過遙遠，太過暗淡，因而要想直接對它們可能存在的光環進行觀測是做不到的。天文學家們所採用的方法是觀察當它們遮掩背景恆星時造成的恆星亮度減弱，如果其周圍存在光環，那麼這種光度變化會有所不同。實際上，喀戎和Chariklo 是半人馬型小天體中最大的兩個成員，也是唯一兩顆能夠使用這種掩星方法進行觀測研究的半人馬型小天體。

奧蒂茲和研究項目團隊注意到，在發生掩星時，喀戎在遮掩背景恆星之前和之后，背景恆星的亮度都出現了極輕微的下降震蕩，他們起初將其歸結為類似彗星的噴流引發的現象。但考慮到此前Chariklo可能存在光環的情況，於是研究組便對喀戎遮掩恆星的情況再次進行了梳理，試圖判斷這種亮度變化模式是否可能與可能存在的光環系統有關。盡管目前這兩種可能性都還不能被排除，但至少喀戎擁有光環是其中可能的兩種解釋之一。

行星光環的性質決定了它們一般呈現為原型，並且是扁平狀的。它們在空間中的朝向是固定的，而如果這種朝向相對太陽系黃道平面之間存在傾角，那麼我們從地球上觀察時，有時候就會發現行星光環比較明亮，而有時候比較暗淡，這與角度以及光照等因素有關。

然而時至今日我們仍然無法獲得喀戎和Chariklo的清晰圖像，因為它們太遠太小了。但即便如此，它們已經是所有半人馬型小天體中最大的兩個。當我們對它們進行觀測時，我們所能看到的僅僅就是一個微小的亮點而已，而如果它們擁有光環，那麼光環的存在也會讓它們的亮度發生周期性的輕微變化。事實上科學家們已經在對喀戎進行觀測時發現了這樣的變化，只是此前天文學家們將其歸結為是彗尾結構生的影響。而假如光環的成分與星球主體成分之間存在很大的差異，那麼在不同的時間進行光譜學觀測時就應該可以看到不同光譜信號的出現。（晨風）