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標題: 鳥神星上的神秘紅外線輻射 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-11-8 03:22 PM 標題: 鳥神星上的神秘紅外線輻射

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　　天文學家在研究太陽系外圍的矮行星——鳥神星時發現了一個驚人的現象。透過使用韋伯太空望遠鏡(JWST)和其他天文望遠鏡的數據﹐他們發現鳥神星在中紅外線波段(MIR)上發出過量的輻射﹐這種輻射過量無法僅由太陽光加熱表面來解釋。
　　鳥神星是目前已知的最大﹐最亮的古伯帶天體之一。早在之前的觀測中﹐科學家已經利用史匹哲(Spitzer)和赫雪爾(Herschel)太空望遠鏡觀察到其表面有中紅外線輻射的過量。然而﹐這些測量數據未能提供足夠的解析度來揭示此現象的詳細機制。韋伯太空望遠鏡最新的觀測結果則進一步證實了這一現象並顯示這種過量輻射的溫度高達約150K﹐這遠高於鳥神星在距離太陽52天文單位處的理論溫度。研究提出兩種可能的假設解釋這個觀察結果。
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　　第一種可能性﹕鳥神星上的「熱點」。科學家認為鳥神星的表面可能有一個「熱點」﹐這是一個不斷釋放熱量的區域。熱點或許類似於土星的衛星土衛二上發現的冰火山活動﹐可將物質從地下帶到表面﹐產生額外的熱量。研究指出﹐這個假設的熱點溫度約為150K﹐比太陽光加熱的正常表面溫度高許多。這個熱點的面積約為一個半徑10公里的小區域﹐雖然只佔鳥神星總表面的一小部分﹐但足以解釋中紅外線的過量輻射。
　　第二種可能性﹕鳥神星周圍的塵埃環。另一個可能性是鳥神星周圍存在一個由小顆粒組成的環系統。這些顆粒非常細小﹐直徑只有100到200奈米﹐主要由碳質材料構成。由於顆粒小﹐散熱效率低容易升溫﹐這使得它們能夠達到比環境溫度更高的溫度﹐並在中紅外線波段發出較強的輻射。這樣的塵埃環與外太陽系中其他天體﹐如女凱龍星和妊神星的環系統相似﹐可能是由小型衛星或其他碰撞過程的塵埃所形成。
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　　這些小顆粒因受到太陽輻射壓力和坡印廷-羅伯遜(Poynting-Robertson)效應的影響﹐壽命約為10年左右。如果塵埃環由單一事件形成﹐例如一次性噴發或碰撞則應該已經在數十年間消失。然而持續的觀測顯示鳥神星的中紅外輻射並未隨時間減弱﹐這暗示可能存在持續的物質供應來源。
　　這兩種解釋都有其有趣之處。持續的熱點代表鳥神星可能有活躍的地質活動﹐例如冰火山﹐這在遙遠的天體上是非常罕見的現象。而塵埃環的假設則代表鳥神星周圍可能存在著一個不尋常的環系統﹐這些顆粒在太陽系外圍的天體中扮演了新的角色。研究人員強調﹐還需要更多的中紅外觀測來驗證這兩個假設。他們建議觀測鳥神星自轉的不同階段以確認是否能看到熱輻射變化。如果發現輻射隨時間變化﹐將有助於支持熱點理論﹔如果輻射穩定則可能更符合塵埃環的假設。未來的掩星觀測也可以測試塵埃環的存在並確認組成和結構。兩種解釋之間並不完全互斥﹐鳥神星的熱點活動可能導致了小顆粒的釋放和形成環系統﹐類似於土星的E環由土衛二的水冰噴發所供應的情形。

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