鸟神星 :太阳系行星

更新时间:2024-09-20 18:07

鸟神星,(136472 英文名:Makemake)是太阳系内已知的第三大矮行星,是柯伊伯带中最大的两颗之一。鸟神星平均半径为750+200-100km,大约是冥王星的四分之三。鸟神星的表面覆盖着甲烷、乙烷和可能的固态氮,平均温度约为30 K(-243.2°C)。

鸟神星由米高·布朗领导的团队在2005年3月31日发现,并于2005年7月29日公布了该次发现。2008年6月11日,国际天文联合会将鸟神星列入类冥天体的候选者名单内,类冥天体是海王星轨道外的矮行星的专属分类,当时只有冥王星和阋神星属于这个分类。

鸟神星最初被称为2005 FY9,2008年7月,鸟神星正式被列为类冥天体。它的名字来自复活节岛上的造物神Makemake。哈勃空间望远镜在2015年4月观测到鸟神星的卫星,地点位于鸟神星20921公里外。2016年4月26日,美国科学家宣布发现了鸟神星的卫星,命名为鸟神一(MK2)。

发现与命名

发现

1930年前后,冥王星的发现者克莱德·汤博(Clyde W·Tombaugh)对外海王星星体进行了搜寻。虽然鸟神星是一颗亮度足以被观测到的矮行星,但是在汤博观测的那段时间里,鸟神星距黄道只有几度,靠近金牛座御夫座的交界处,视星等约为16.0等且相当靠近银河。因此汤博未能发现鸟神星或者其他外海王星天体

2005年3月31日,米高·布朗(M. E. Brown)领导的团队发现了鸟神星,2005年7月29日将鸟神星的发现与阋神星的发现一同公布。

虽然鸟神星的相对亮度较高(约有冥王星的五分之一亮),但人们长久以来都没有发现它,而事实上连许多更暗的柯伊伯带天体都已被发现了。这是因为多数搜寻小行星的活动都是紧邻着黄道(从地球上观察,太阳、月球和众多行星所处的平面)进行的,毕竟在黄道附近发现小行星的几率最高。因此,在早期的观测中,人们并没有发现鸟神星,这大概得归咎于它的高轨道倾角,以及它被发现时的位置:当时它正位于北天后发座,处于离黄道最远的地方。

命名

鸟神星在发现和公布时的暂定名称是2005 FY9,在正式命名之前,发现的团队因为他是复活节之后很短的时间内发现的,所以称其为“Easterbunny”(复活节兔子),象征春天的复苏和新生命的诞生。

在2008年,为符合IAU对传统柯伊伯带天体命名为创造之神的规则,2005 FY9被正式命名为鸟神星。这个名字源自南太平洋复活节岛或复活节岛神话中人类的创造者和生育之神,具体为鸟首人身的形象,原因是其发现的日期与复活节接近。

特性

物理特性

鸟神星远日点距离为53.074AU,近日点距离为38.509AU。截止于2009年,鸟神星距离太阳52个天文单位(7.78×109km),接近轨道上离太阳最远的位置。太阳发射的光线到达鸟神星需要7小时22分钟。

轨道特性

鸟神星远日点距离为53.074AU,近日点距离为38.509AU。截止于2009年,鸟神星距离太阳52个天文单位(7.78×109km),接近轨道上离太阳最远的位置。太阳发射的光线到达鸟神星需要7小时22分钟。鸟神星的轨道有高达29.00685°的轨道倾角和0.159的轨道偏心率,轨道周期约为320年。2033年鸟神星经过远日点。

大小和亮度

鸟神星是继冥王星之后第二亮的柯伊伯带天体视星等约为16.7,可用高阶望远镜直接观测到。通过鸟神星接近80%的高反射率可估计其表面的温度大约是30K。通过斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope,缩写为SST)对鸟神星的红外线观测,以及其光谱与冥王星的对比估计,认定它的直径在1,500+400−200 km。因此鸟神星成为继阋神星和冥王星之后的第三大外海王星天体。由于可见光波段的绝对星达到-0.48,鸟神星的大小也保证他足够达到流体静力平衡,已经成为太阳系的第四颗矮行星

光谱

在写给《天文和天文物理》这本期刊的信中提到:在2006年,Licandro等人显示使用威廉·赫歇耳望远镜伽利略望远镜观测鸟神星的近红外线光谱与冥王星很相似。,在可见光谱中呈现红色,相对的,神星的光谱比较中性(参见外海王星天体的颜色比较)。红外线光谱显示有甲烷(CH₄)的存在,在冥王星和阋神星也有。但它的存在比冥王星更明显,因此建议鸟神星可能与冥王星一样,在近日点的附近时可能会有临时性的大气层。

根据鸟神星的色谱分析,其表面有直径至少1cm的大颗粒甲结晶,还有大量的乙烷和托林物质,有可能是通过甲烷在太阳辐射后光解形成的产物。同时的光谱分析也显示,相较于纯CH4,光谱向蓝色移动,造成这种偏移的原因可能是含有固态氮或者固态一氧化碳(CO),但并没有达到冥王星一级海卫一表面含有98%的水平,可能是其中的在太阳系早起被其他原因消耗掉了。

大气

甲烷与可能存在的氮意味着鸟神星上可以短暂地存在大气,这种现象与冥王星靠近其近日点时是相似的。如果鸟神星存在氮物质,由于氮本身的物理特性,氮气将成为鸟神星大气中的主要物质。

同时,由于鸟神星的引力弱于阋神星冥王星海卫一,导致鸟神星会因为大气逃逸作用损失大量的氮,这为氮元素的消耗提供了一种可能性。同时由于鸟神星在经过一颗恒星前的亮度变化是很突然的,而非一个较为缓慢的过程,所以科学家认为鸟神星并不存在很明显的大气层。

卫星

鸟神一

哈勃空间望远镜在2015年4月观测到鸟神星的卫星,地点位于鸟神星20921公里外。2016年4月26日,美国科学家宣布发现了鸟神星的卫星,命名为鸟神一(MK2)。

分类

由于鸟神星的轨道远离海王星并且能够长期保持稳定且不会穿越海王星轨道,摆脱了海王星的轨道扰动,所以鸟神星属于传统的柯伊伯带天体。

2006年8月24日,国际天文联合会(International Astronomical Union/IAU)公布了对行星的新定义,其中将环绕太阳运行的天体明确地分为三类:“太阳系小天体”的质量小到不足以依靠自身引力形成球形表面;“矮行星”虽有足够质量以形成球形,但仍不能清除其轨道上相似大小的天体;“行星”则不仅有足够质量形成球形,且能清除其轨道上相似大小的天体。在此分类下,冥王星阋神星谷神星被重新分类为矮行星。

2008年6月11日,IAU在原有行星分类的基础上,为了专门给海王星轨道外发现的矮行星进行分类。其中IAU增加了一个新的矮行星子分类:类冥矮行星。如果一颗不确定是否达到流体静力学平衡的天体具有足够高的亮度,且绝对星等必须小于或者等于+1,则属于类冥矮行星,其中冥王星、阋神星、鸟神星和妊神星属于此类。2008年7月11日,IAU/USGS的行星命名工作小组将鸟神星列入类冥矮行星,使它成为官方认定的矮行星,也是继冥王星阋神星之后的第三颗类冥矮行星。

参考资料

News Release - IAU0806: Fourth dwarf planet named Makemake.International Astronomical Union.2024-01-23

鸟神星(Makemake).国家天文科学数据中心.2024-01-23

136472 Makemake (2005 FY9).Small-Body Database Lookup.2024-01-23

His Stellar Discovery Is Eclipsed.Los Angeles Times.2024-01-23

Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from Spitzer Space Telescope.arxiv.2024-01-23

News Release - IAU0603: IAU 2006 General Assembly: Result of the IAU Resolution votes.International Astronomical Union.2024-01-23

Hubble Discovers Moon Orbiting the Dwarf Planet Makemake.NASA.2024-01-23

Dwarf Planet Makemake Overview.NASA.2024-01-23

METHANE AND ETHANE ON THE BRIGHT KUIPER BELT OBJECT 2005 FY9.iopscience.2024-01-23

International Space Hall Of Fame.International Astronomical Union.2024-01-23

THE DIVERSE SOLAR PHASE CURVES OF DISTANT ICY BODIES. I. PHOTOMETRIC OBSERVATIONS OF 18 TRANS-NEPTUNIAN OBJECTS, 7 CENTAURS, AND NEREID.iopscience.2024-01-23

专属于这颗星的节日,将这两颗心珍藏.搜狐网.2024-01-23

美天文学家:太阳系重现第九大行星.洛阳日报.2024-01-23

OPTICAL SPECTROSCOPY OF THE LARGE KUIPER BELT OBJECTS 136472 (2005 FY9) AND 136108 (2003 EL61).iopscience.2024-01-23

Evidence of N 2 -ice on the surface of the icy dwarf Planet 136472 (2005 FY9).ScienceDirect.2024-01-23

The methane ice rich surface of large TNO 2005 FY.Astronomy Astrophysics.2024-01-23

CLASSICAL KUIPER BELT OBJECTS (CKBOs).International Astronomical Union.2024-01-23

News Release - IAU0804: Plutoid chosen as name for Solar System objects like Pluto.International Astronomical Union.2024-01-23

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