不是矮行星?新研究:冥王星可能由十億顆彗星凝聚形成

作者 | 發布日期 2018 年 05 月 31 日 19:11 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

身分尷尬的冥王星是天文學家最愛談論的星體之一,最近有科學家在結合美國太空總署新視野號(New Horizons)與歐洲太空總署羅塞塔號(Rosetta mission)數據後,透過估計冰川的氮含量,提出一項全新理論──冥王星核心可能由約十億顆彗星凝聚而成。



一般認為太陽系行星都成形於「太陽星雲」(太陽形成後剩下的氣體與塵埃雲),目前最被接受的行星形成假說為吸積,透過直接收縮,這些塵埃顆粒形成直徑 1~10 公里的塊狀物,之後不斷碰撞以形成更大尺寸的微行星、原行星、行星胚胎,直至今天我們所見的八大行星。

冥王星自從被降級以來,行星科學家便分成擁護冥王星與除名冥王星兩大派,擁護者批評國際天文學聯合會(IAU)對行星的新定義過於草率,除名者則相信尚有顆神祕未現蹤的第九行星(Planet Nine)才是行星家族成員。

但現在有一項「冥王星可能由十億顆彗星凝聚而來」的全新理論,可能不用再爭辯冥王星到底是行星還是矮行星了。美國西南研究院(SwRI)天文學家 Christopher Glein 與 J. Hunter Waite Jr 將新視野號與羅塞塔號數據結合後,合作撰寫論文指出,冥王星其實就是個彗星大雜燴。

美國太空總署(NASA)於 2006 年特地派出一艘太空探測船「新視野號」專門前往冥王星探索,而歐洲太空總署(ESA)於 2004 年發射的羅塞塔號則旨在研究楚留莫夫─格拉希門克彗星(67P),研究人員透過研究冥王星上的冰川史波尼克高原(Sputnik Planitia),估計得出冰川內氮含量相當於約 10 億顆彗星或其他類似 67P 的古柏帶物體凝聚形成,根本不是遵照行星模型成長。

史波尼克高原位於「冥王星之心」左葉,在 NASA 新視野號 2015 年傳回的冥王星影像中,有片區域因呈現心型而被 NASA 暱稱為冥王星之心,正式名稱是湯博區(Tombaugh Regio)。

▲ 冥王星之心為下方淺色區。(Source:By NASA/JHUAPL/SWRI (solarsystem.nasa.gov) [Public domain], via Wikimedia Commons

但保險起見,該團隊還提出另一個理論,稱冥王星成形於原行星盤的極冷冰物質,所以化學成分接近太陽。為了確定哪個理論更接近事實,科學家需要了解冥王星現在的大氣層與冰川究竟存有多少氮、一氧化碳與氮的比例。

如果冥王星真的由彗星聚成,將進一步說明古柏帶過去擁有多到難以想像的物質,如今古柏帶內已知物體總質量不到地球十分之一。科學家得出冥王星形成之謎前,還有許多研究工作要做,如果來自新視野號或羅塞塔號的數據還不足,NASA 的新疆界計畫(New Frontiers)或許有機會帶回新數據。

研究發表在《 Icarus》期刊。

(首圖來源:美國西南研究院

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