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這顆小行星可能蘊藏著鑽石

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國際天文學家小組使用歐洲南方天文台(歐南台,ESO)望遠鏡來調查原始太陽系的遺迹。研究小組發現,不尋常的柯伊伯帶天體2004 EW95是一顆富含碳的小行星,這是首次在太陽系寒冷的外部地區證實存在此類天體。這個奇怪的天體可能形成在火星和木星之間的小行星帶上,然後從它的起源地飛了數十億公里,到達目前所在的柯伊伯帶。

太陽系的早期是一個狂暴的時期。這一時期的理論模型預測,氣體巨行星形成之後,它們在太陽系肆虐,將太陽系內的小型岩石體從太陽近處推向遠處的軌道。值得注意的是,這些模型表明柯伊伯帶——海王星軌道以外的寒冷地區——應該包含一小部分來自太陽系內部的岩石體,如富含碳的小行星,它們被稱為碳質小行星。

最近的一篇論文為柯伊伯帶首次可靠地觀測到碳質小行星提供了證據,為太陽系令人困擾的早期理論模型提供了強有力的支持。經過ESO 甚大望遠鏡(VLT)多個儀器的艱苦測量,由英國貝爾法斯特女王大學的Tom Seccull領導的一小組天文學家得以測量柯伊伯帶天體2004 EW 95的組成,從而確定它是一顆碳質小行星。這表明它最初形成於內部的太陽系中,並且必須自內部向外遷移。

這幅藝術家繪製的想像圖展示了小行星2004 EW 95,這是第一個被證實存在於柯伊伯帶上的富含碳的小行星和原始太陽系的遺迹。這個奇怪的天體可能形成在火星和木星之間的小行星帶上,然後從它的起源地飛了數十億公里,到達目前所在的柯伊伯帶。

版權:歐南台/M. Kornmesser

貝爾法斯特女王大學的天文學家韋斯利弗雷澤(Wesley Fraser)也是這項發現背後的團隊成員之一,他在美國宇航局/歐空局哈勃太空望遠鏡的常規觀測中首次發現了2004 EW 95的奇特性質。這顆小行星的反射光譜——從物體反射的光的波長的特定模式——與類似的小型柯伊伯帶天體(KBO)不同,後者通常具有無趣的無特徵光譜,幾乎不能揭示關於其組成的什麼信息。

「 2004年EW 95的反射光譜與其他觀測到的太陽系外部天體明顯不同, 」主要作者Seccull解釋道:「 它值得讓我們仔細觀察。」

該小組使用VLT的X-Shooter和FORS2兩種儀器觀察了2004 EW 95。這些光譜儀的靈敏度使得團隊可以獲得更詳細的小行星反射光模式的測量結果,從而推斷出它的組成。

夕陽下的VLT機組

歐南台/H.H.Heyer

然而,即使VLT具有令人印象深刻的光收集能力,2004 EW 95仍然難以被觀察。儘管目標長300公里,但距離地球有40億公里,因此從黑暗富碳表面採集數據很有挑戰性。

智利天主教大學的合作者Thomas Puzia說:「就像觀察烏黑的夜空中一座巨大的煤山一樣。」

Seccull補充說:「2004 EW 95不僅在快速移動,而且它的亮度也非常微弱。我們不得不使用一種非常先進的數據處理技術來儘可能多地獲取數據。」

這段視頻展示了藝術家對小行星2004 EW 95的想像,這是第一個被證實存在於柯伊伯帶上的富含碳的小行星和原始太陽系的遺迹。由於過去與遷徙行星的相互作用,這顆小行星在太陽系冰冷的外層繞太陽運行。

版權:歐南台/M. Kornmesser

2004 EW 95光譜的兩個特徵特別引人注目,與三氧化二鐵和層狀硅酸鹽的存在相對應。這些材料的存在以前從未在柯伊伯帶天體中得到證實,他們強烈認為2004EW 95是在太陽系內部形成。

Seccull得出結論:「鑒於2004 EW 95當前位於太陽系冰冷的外層,它可能在太陽系初期已被一個遷徙行星拋向現在的軌道。」

「 雖然之前有其他『非典型』柯伊伯帶天體譜的報道,但沒有一個被證實能達到這個質量水平,」ESO天文學家Olivier Hainaut(他不是該團隊的成員)評論道:「 柯伊伯帶里碳質小行星的發現是早期太陽系動力學模型基本預測的一個關鍵驗證。」

視頻eso1814d

本動畫中的紅線顯示2004 EW 95的軌道,其他太陽系體的軌道顯示為綠色以供比較。

版權:歐南台/L. Cal?ada

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作者:ESO

翻譯:汪榮鑫

校對:陳艷玲、陸寅楓

責任編輯:解仁江

牧夫新媒體編輯部

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