被发现近20年的天体,质量难以测量,或为外海王星天体存在的证据

导读:现在人类对太阳系的探索已经越过冥王星 , 开始深入柯伊伯带 。 柯伊伯带是海王星之外的天体密集圆环状区域 , 虽然类似于小行星带 , 但范围以及质量大不可同日而语 。 柯伊伯带主要由太阳系形成后遗留下来的碎片组成 , 其中包含了一些相当大的物体 , 目前已经确认的五颗矮行星 , 其中的四科都在柯伊伯带里 , 此外 , 还有一些几乎可以确定的矮行星候选者 , 比如塞德娜 。
被发现近20年的天体,质量难以测量,或为外海王星天体存在的证据
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数年前借助帕洛马山天文台的塞缪尔奥斯钦望远镜 , 三位美国天文学家布朗、拉比诺维茨和特鲁希略共同发现了塞德娜 , 发现者之一的布朗认为这个新天体是太阳系最遥远且最寒冷的一个 。 根据计算 , 塞德娜拥有离心率非常大的椭圆公转轨道 , 其近日点距离太阳76个天文单位 , 是海王星平均轨道半径的2.5倍 , 这是天文学家观测到的太阳系天体中近日点距离太阳最遥远的一个 , 这是个什么概念?
如果你站在塞德娜表面 , 即使是它到达近日点——离太阳最近的时候 , 所看到的太阳也只是天空中一颗非常明亮的恒星 , 尽管比满月还要明亮100倍 , 但太阳仍然是个点光源 , 你无法用肉眼观测到太阳的圆盘面 。
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塞德娜的远日点更是在937个天文单位之外 , 因此它围绕太阳运转一周 , 需要约11400年 , 这比大多数长周期彗星的周期还长 。 根据赫歇尔天文台在2012年对塞德娜的观测 , 基于塞德娜的距离和亮度 , 推断出赛德纳的直径约为一千千米 , 只有冥王星的40% , 略小于卡戎 。
因为并没有发现塞德娜有卫星迹象的存在 , 因此其精准质量尚不明确 , 目前估计塞德娜约是月球质量的1/10 。 塞德娜的反照率约为0.32 , 颜色泛红 , 类似于火星 , 是太阳系中最红的天体之一 。 光谱分析显示 , 塞德娜的外层主要由水冰、甲烷冰核以及氮冰的混合物组成 , 红色的表面源自于甲烷冰受到辐射后形成的托林 , 这种物质在冥王星上也大量的存在 。
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赛德纳表面的最高温度在接近太阳的200年当中会超过35.6K , 这会让其表面的固态氮少量蒸发 , 因此天文学家认为它在短时间内可能有极稀薄的还有氮气的大气层存在 , 不过 , 最乐观的估计其大气层密度至少是地球的七万分之一 。 根据放射性过程产生的内部加热现象 , 天文学家推测在塞德娜的地表下 , 大概率藏有液态水构成的海洋 。 尽管塞德娜已经被发现了近20年 , 但天文学家们对它的起源仍没有一致的看法 。
有一种理论认为它来自奥尔特云 , 而有一些人则猜测它是太阳从另一个恒星系统中捕获的 , 甚至认为它的轨道是一个巨大的、未被发现的外海王星天体存在的证据 。 塞德娜在天文学家发现它的时候正接近近日点 , 当时距离太阳89.6天文单位 , 在2075至2076年间 , 它会通过近日点 , 是赛德纳在12000年内离太阳最近的位置 , 这将是人类探测该天体的最佳时机 。
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根据计算 , 以目前的技术 , 如果在2033年5月到2046年6月间发射探测器 , 借助木星的重力助推 , 可以在24年半之后对塞德娜进行一次飞掠任务 , 也许到那时有关塞德娜的众多谜团才能解开 。
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