很多人上次聽到冥王星這個詞,可能還是冥王星被「驅逐」出太陽系的新聞。但是最近一個天文發現,卻讓這顆距離地球75.5億公里的行星再次登上了熱搜。
這次冥王星并不是事件的主角,而是一直被認為是冥王星衛星的卡戎星。
人們終于發現,卡戎星其實并沒有在圍繞著冥王星公轉,它好像有著自己的「想法」。
在宇宙環境內,大多數行星都擁有一個或幾個天然衛星,無論這顆衛星是在其軌道內自然形成,還是在某一時刻被行星引力捕獲,在這個小的系統內,都會呈現衛星圍繞著行星旋轉的局面,地球和月球是如此,土星和土衛六也是如此。所以在早期科學家的觀測結論中認為,卡戎星是一顆圍繞著冥王星公轉的行星
。
但隨著天文觀測設備的升級以及世界范圍內對天文領域的加大投入,使得科學家們能夠更加精細的對天體進行觀測,這就使得「卡戎星是否真的是冥王星的衛星?」的話題成為焦點。
最終科學家們得出結論,卡戎星或許真的不是一顆衛星。
卡戎星的平均半徑是606千米,在冥王星的五顆天然衛星中,卡戎星以絕對的體積位列首位,要知道冥王星的平均半徑也僅有1187千米,所以早先就有科學家提出質疑,冥王星和其天然衛星的體積比異于宇宙中其它的「行星-衛星」系統的比例。
作為太陽系內的第二大行星——土衛六,其體積是土星的1/746,作為我們最熟悉的地月系統,地球是月球的46倍,但月球仍被認為,作為一顆衛星過于龐大了,由此可見,卡戎星和冥王星的體積比例確實太不尋常,很多科學家認為冥王星貌似沒有足夠的實力使得體積如此之大的卡戎星圍繞其公轉。
經過詳細的觀測,科學家們終于撥開云霧見青天,他們發現卡戎星確實不是以冥王星為中心進行公轉的,而是圍繞一個質點進行旋轉。通過這一科學的觀測數據,科學家們終于可以得出結論——
卡戎星并不是冥王星的天然衛星。
在卡戎星還被認為是冥王星衛星的時間里,還有一個數據讓科學家們困惑,那就是這顆「衛星」距離冥王星的實際距離。眾所周知,宇宙中不同規格的星體,比如恒星、行星等都是有一個的數據量化標準的,就好比想要成為一顆恒星,質量和體積,以及是否能夠進行核聚變都是判定條件。
同理一顆衛星也有標準,比如離行星的距離、與行星的質量、體積等比例,其實判定條件還是比較嚴格的。
科學家們通過測量發現,卡戎星距離冥王星的距離僅有19640公里,這是一個什麼概念呢?作為太陽系「行星-衛星」系統中比例嚴重失調的的代表——地月系統,月球距離地球也有38萬公里,而卡戎星離冥王星不足2萬公里的距離實屬罕見。但是這一數據卻最終成為了給卡戎星真實定位的重要條件。
目前我們可以確定卡戎星并不是冥王星的衛星,那它的真實定位到底是什麼呢?科學家們通過觀測發現,卡戎星公轉一圈的時間(注意這里是指圍繞質點公轉的周期)約為6日9小時,這個時間剛好和冥王星自轉一周的時間相同。
在已知條件下科學家們認為,卡戎星和冥王星實際上是以一種長期保持「面對面」的方式運動著,而其中的原因是卡戎星對冥王星實施了潮汐鎖定。
所謂潮汐鎖定就是一個星體永遠以同一面對著另一個天體,其中我們最熟悉的潮汐鎖定情況,就是地球和月球,因為我們看到的月球永遠是月球正面,人類永遠無法在地球上看到月球背面。
通過以上得知的條件,科學家們最終判定,卡戎星其實和冥王星互為伴星,雙星系統。在宇宙環境中,雙星系統在恒星中是非常普遍的,大多數恒星都擁有伴星,就連我們的太陽都被認為擁有一顆相對距離非常遠或已脫離太陽的伴星。
但是在行星系統內,互為伴星的結構非常少見,所以此次冥王星-卡戎星系統互為伴星的科學結論,確實是一個較為新穎的發現。
天然衛星作為宇宙環境的主角之一,一直以來是人類的重要研究方向。我們以太陽系內的衛星情況為例,基本上就能感受到整個宇宙環境中,衛星存在的狀態。
太陽系內有八大行星,有至少200顆天然衛星。需要注意的是對于行星來說,并不是每顆行星都有圍繞著自己公轉的衛星,而這一結論最好的證明就是太陽系的水星和金星。
另外,行星之間擁有天然衛星的數量差距也十分之大,比如地球只有月球這一顆天然衛星,但是木星卻擁有63顆天然衛星,占據了太陽系內32%的天然衛星比例。
如果要在太陽系的200多顆衛星選出一顆「顯眼包」,那土衛六必然入選。原因很驚艷,因為土衛六是太陽系內唯一一顆擁有大氣層的天然衛星。
一顆衛星能夠生成大氣層,難道在這顆衛星上有生命的存在?在卡西尼惠更斯號土星探測器發射之前,人類眼中的土衛六是一顆橙色的星球,也就是說土衛六的大氣層是橙色的,原因是大氣層內含有大量的甲烷,甲烷在環境中進行化學反應后會呈橙色。
1997年,美國聯合17個國家發射了卡西尼惠更斯號
土星探測器,其中惠更斯號脫離母船獨自前往土衛六進行探測,惠更斯號成功降落土衛六后僅工作了90分鐘,但是傳回的數據卻讓人們真正了解了這顆太陽系內第二大衛星。原來土衛六不僅有大氣層,而且地表還有液態甲烷海洋,這足夠證明,這顆衛星上或許曾經出現過生命。
從土衛六可能存在生命的發現,以及重新給卡戎星進行重新定位,這些過程無疑是豐富了人類對天然衛星研究的內容和方向。
雖然天然衛星的「咖位」不及恒星和行星高,但是它們仍然有很高的研究價值。
正如人類長此以往的研究月球一樣,一顆衛星的壽命、地質條件、內部反應都不能作為單一結論來看的,人類完全可以通過這些數據去判定行星的生命及演化,如果將來人類想要探索太陽系以外的宇宙空間,衛星很有可能人類向外拓展的踏板,所以研究衛星非常有價值。
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