(路透社)——詹姆斯韦伯太空望远镜的观测让科学家们对冥王星的卫星卡戎的组成和演化

理性闲谈天下事 2024-10-02 19:53:24

(路透社)——詹姆斯韦伯太空望远镜的观测让科学家们对冥王星的卫星卡戎的组成和演化有了更全面的了解,卡戎是围绕太阳系矮行星运行的最大卫星。

研究人员周二表示,韦伯首次在冥卫一表面发现了二氧化碳和过氧化氢,这两种物质都呈固态冻结状态。冥卫一是一个球形物体,直径约为 750 英里(1,200 公里)。这些物质被添加到此前在冥卫一表面记录到的水冰、含氨化合物和有机物质中。

卡戎于 1978 年被发现,是太阳系中相对于其所绕行行星而言最大的卫星。它的直径约为冥王星的一半,质量约为冥王星的八分之一。冥王星是一颗矮行星,位于太阳系外一个寒冷的地区,称为柯伊伯带,位于最远的行星海王星之外。

冥王星与冥卫一之间的距离约为 12,200 英里(19,640 公里),而地球与月球之间的平均距离为 238,855 英里(384,400 公里)。

冥王星的大部分表面呈灰色,其两极周围有由有机物质构成的红褐色区域。

韦伯望远镜的观测以美国宇航局的新视野号太空飞船 2015 年访问冥王星系统时飞过卡戎时获得的数据为基础。这项新研究利用了韦伯望远镜的能力,该望远镜于 2021 年发射,并于次年开始收集数据,可以观测比以前更大的波长范围。

研究人员表示,过氧化氢的存在说明了冥卫一随着时间的推移经历了辐射过程,而二氧化碳可能是该卫星大约 45 亿年前形成的原始成分。

研究人员表示,过氧化氢是在冥卫一表面的水冰受到来自太阳的紫外线、太阳风和穿越宇宙的银河宇宙射线的持续冲击而发生化学变化时形成的。

研究人员表示,韦伯观测到的二氧化碳可能埋藏在地表之下,并因冥卫一受到撞击而暴露出来。他们表示,二氧化碳很可能是冥卫一和冥王星最初形成的原始物质的一部分。

科学家们对之前未发现二氧化碳感到十分惊讶。

“二氧化碳的探测令人满意地证实了我们的预期,”科罗拉多州博尔德西南研究所空间研究部助理主任、新视野任务联合研究员、发表在《自然通讯》杂志上的研究报告的主要作者西尔维娅·普罗托帕帕说。

“在卡戎上发现过氧化氢是意料之外的。说实话,我没想到会在表面发现过氧化氢的证据,”普罗托帕帕补充道。

对冥卫一的新观测有助于更广泛地讲述有关我们太阳系天体的故事。

普罗托帕帕说:“外太阳系的每一个小天体都是科学家们正在努力拼凑的更大谜团中的一个独特部分。”

研究人员使用一种名为近红外光谱仪的韦伯仪器在 2022 年和 2023 年进行了四次观测,全面覆盖了冥王星的北半球。

“韦伯望远镜的这些新观测结果将二氧化碳和过氧化氢添加到了已知的(冥卫一)表面成分清单中。这两者都为正在进行的辐射和撞击驱动的表面重塑过程提供了见解,”研究报告的合著者、巴尔的摩太空望远镜科学研究所的科学家 Ian Wong 说。

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