一個在“洛希極限”外運行的環(huán)。
物理學(xué)不存在了陳雪燃 - 三體 電視劇影視原聲專輯 第一篇章 (Vol 1)“創(chuàng)神星”環(huán)的存在似乎違反了物理學(xué)規(guī)律。ESA2月8日發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文稱,在海王星軌道以外“柯伊伯帶”內(nèi)運行的“創(chuàng)神星(夸歐爾,Quaoar)”有一個在“洛希極限”外運行的環(huán)。根據(jù)一般看法,這樣一個環(huán)是不可能存在的。
“創(chuàng)神星”發(fā)現(xiàn)于2002年,直徑1121千米,是太陽系第七大矮行星。“創(chuàng)神星”有一個直徑160千米的衛(wèi)星“創(chuàng)衛(wèi)一(維沃特,Weywot)”。
天文學(xué)家在2018至2021年期間的觀測中發(fā)現(xiàn),“創(chuàng)神星”有一個環(huán)。
行星、矮行星乃至小行星有環(huán)并不是奇怪的事。土星有一組巨大而美麗的環(huán),木星、天王星和海王星各有一組暗淡的環(huán),就連矮行星“妊神星(Haumea)”和小行星“查里克洛(Chariklo)”也有環(huán)。但所有這些環(huán)都運行在“洛希極限”內(nèi)。
“創(chuàng)神星”的環(huán)是天文學(xué)家在“創(chuàng)神星”引起的“掩星”事件中發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)“創(chuàng)神星”從比其明亮的后方恒星前通過時,后方恒星會短時變暗。類似的現(xiàn)象也被用來尋找圍繞其他恒星運行的所謂系外行星。
在分析后方恒星亮度的變化時,研究人員發(fā)現(xiàn)在“創(chuàng)神星”本體導(dǎo)致的亮度下跌前后,各有兩次幅度較小的亮度下跌,并據(jù)此推斷“創(chuàng)神星”可能有一個環(huán)。
這個環(huán)距離“創(chuàng)神星”中心3885千米,遠在“洛希極限”外。而根據(jù)一般看法,具有一定密度的環(huán)在“洛希極限”外不可能存在。在“洛希極限”外,小天體不會瓦解成環(huán)。
研究人員認為,如果測算沒有錯誤,那么“創(chuàng)神星”的環(huán)將是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一個運行在“洛希極限”外的行星環(huán)。它也表明“洛希極限”可能并不能決定環(huán)的位置。
研究人員在實驗和計算中發(fā)現(xiàn),“彈性碰撞”可以制造出這樣一種遠離本體的環(huán);同時“創(chuàng)神星”環(huán)和“創(chuàng)神星”軌道間的特殊共振關(guān)系,可以使這個環(huán)得以保留在“洛希極限”外。但究竟是不是這個原因?qū)е隆皠?chuàng)神星”擁有一個遠在“洛希極限”之外的環(huán)還有待驗證。
“洛希極限”是一大一小兩個天體(如行星及其衛(wèi)星)之間,因引力互動引起潮汐效應(yīng),導(dǎo)致較小天體解體的一個極限距離。小天體在進入其與大天體之間的“洛希極限”后便會解體,其碎片會變成大天體的環(huán)。而在“洛希極限”外,小天體能夠保持完整。“洛希極限”由19世紀(jì)法國天文學(xué)家愛德華·洛希(édouard Roche)首先計算得出,分為流體“洛希極限”和剛體“洛希極限”兩種。
參考
A dense ring of the trans-Neptunian object Quaoar outside its Roche limit
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05629-6