太阳系外围，天文学家发现一个不可思议的星环，它的存在 ...

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在距地球大约45个天文单位的地方，有一个被称为创神星的矮行星


创神星的移动
2023年2月天文学家发现它存在着一个不可思议的环，它出现的位置，难以理解，超出了目前我们对行星环的认知。
创神星基本数据

创神星是于2002年6月5日被发现，它的位置是位于柯伊伯带之内。


发现创神星的帕洛玛天文台

柯伊伯带是太阳系最外围的一圈环状结构，位于这里的天体，基本都是由水冰构成的冰质天体。
像我们熟知的冥王星，便是这里最具代表的一个。


柯伊伯带示意


冥王星
对于柯伊伯带的探测，目前唯一近距离探测过过的只有2006年1月发射的新视野号探测器。
在这里我们提一下，旅行者号探测器，虽然是目前人类发射最遥远的探测器，但它们并没有探测过柯伊伯带。它们在飞越了土星和海王星之后，就偏离了黄道面，也就是从太阳系这个圆盘结构的上方和下方飞走，没有探测柯伊伯带。所以目前探测的，只有新视野这么一个探测器。


5个深空探测器的贵轨迹 （横轴为黄道面）
新视野探测器于2006年发射，2015年到达柯伊伯带的边缘，并探测了冥王星以及卡戎。


新视野号拍摄的冥王星和卡戎
2016年7月它曾捕捉到创神星，但这时它距创神星很远，约14个天文单位，所以只是看到了一个模糊的光影，并没有看到它的表面。


新视野拍摄的创神星

不过在2019年的时候，当探测器深入柯伊伯带深处，它拍到了一个被称为天涯海角的小天体


天涯海角
这是一个通体泛红，形似葫芦的天体。
这个天体所处的位置与创神星距离地球的位置基本接近，大约都是42到46个天文单位的距离。它们的组成物质也很相似，所以天文学家认为，创神星的表面颜色，应该也是泛红。


创神星艺术图

基于哈勃的观测，创神星的直径大约是1110公里，约为冥王星直径的一半，其形状略微偏扁，根据观测它还存在一颗卫星，创卫一。维沃特，这颗卫星的直径约为170公里，其轨道周期为12.4天。


哈勃拍摄的创神星 左侧偏下为它的卫星


创神星与地球、月球的对比
这个就是创神星的一个基本情况。
小行星的星环

根据2023年2月8日《自然》科学期刊的一项研究显示，天文学家发现，创神星存在着一个行星环。


发表于《自然》科学期刊的论文

小行星存在星环奇怪吗？
在我们的印象中，行星环好像只是巨型行星特有的标志，就像木星、土星、天王星和海王星这样庞大的天体。


韦伯拍摄的海王星


旅行者近距离拍摄的土星

但其实，一些矮行星和小行星它也会存在行星环，比如妊神星，这也是柯伊伯带内的一颗天体，2017年的时候，天文学家发现它存在环。


妊神星


妊神星艺术图
还有位于土星和天王星之间的一个被称为女凯龙的小行星，它的宽度只有大约270公里，2014年，天文学家发现它存在环，这是第一颗发现具有环的小行星。


2015年哈勃拍摄的女凯龙星


女凯龙星艺术图

所以小行星存在星环这本身并没有什么奇怪的地方，只是很罕见罢了。
那创神星这个环为什么难以理解呢？
星环的极限

行星环的形成，是因洛希极限的存在。
洛希极限我们大家可能很都熟悉，这是天体引力于所受潮汐力是否将其解体的一个极限距离，在这个极限的距离之外，物质普遍会因引力而凝聚，从而形成环绕的卫星。
之内呢，会因潮汐力大于引力而无法凝聚，解体成小块，最终形成环绕天体的环。


星环形成示意

所以，行星环基本都是在洛希极限之内形成，这就是目前我们对环的理解。
可创神星的这个环，它并不是这样！
创神星的环和发现其他小行星的环一样，都是利用掩星观测。
掩星就是利用对恒星遮挡引起亮度变化的一种探测。
创神星本体的掩星会造成背景恒星亮度很大的一个下降，这个下降表现在光谱中就是这样U型的凹槽，我们现在寻找系外行星也是利用这种方法。
那么仔细审视创神星造成的光变曲线，你会发现，在它的两侧存在着很小的凹陷，这是行星环造成的光变。


创神星造成的光变曲线


星环掩星示意
根据这个光变数据的计算，天文学家得知，创神星的环具它的本体约为4100公里，这非常的奇怪，因为创神星的洛希极限只有1780公里。
所以它的这个环，不在洛希极限之内，是在距洛希极限两倍之外的位置处。
这个位置理论应该是凝聚形成卫星，可它，并没有。


星环位于极限之外


创神星的星环
所以，天文学家对这个环很是不可理解。那
么到底是什么原因使它可以极限之外形成环呢，目前猜测，可能是卫星的轨道共振，或者是环粒子之间的相互作用，这个，就需要今后更多的探测来加一验证了。
我是腾宝，一个热爱天文的科普创作者，还希望大家多多关注与支持
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