冥王星與塞德娜的化學差異,揭示矮行星質量之謎
更新于:2025-03-26 03:16:54

IT之家 3 月 22 日消息,科技媒體 Space 今天(3 月 22 日)發佈博文,報導稱最新研究表明冥王星(Pluto)與塞德娜(Sedna)這兩顆位於柯伊伯帶(Kuiper Belt)的矮行星在表面化學成分上存在顯著差異。

這一發現幫助科學家更精確地確定了它們的品質,並揭示了柯伊伯帶天體的演化過程。柯伊伯帶是位於海王星軌道之外的區域,是冥王星和大多數已知矮行星的“家園”。這些天體被認為是太陽系行星形成時期的“活化石”。

冥王星是太陽系中的一個矮行星,位於柯伊伯帶內。它於 1930 年被發現,曾是太陽系的第九大行星,但在 2006 年被國際天文學聯合會(IAU)重新分類為矮行星。

塞德娜(Sedna)是一顆位於太陽系週邊的矮行星,編號為 90377。它於 2003 年 11 月 14 日由天文學家布朗、特魯希略和拉比諾維茨共同發現。

塞德娜的軌道非常特殊,距離太陽約 88 個天文單位(AU),是海王星與太陽距離的 3 倍。它的軌道偏心率很高,遠日點達到 937 AU,繞太陽公轉一周需要約 1.14 萬年。

研究主要作者、北卡羅來納州伊隆大學的研究員阿米莉亞・貝塔蒂(Amelia Bettati)表示:“柯伊伯帶天體是冰質世界,能夠告訴我們數十億年前的條件。”

天文學家通過詹姆斯・韋伯太空望遠鏡(JWST)的近紅外光譜研究,發現冥王星表面同時存在甲烷(methane)和乙烷(ethane),而塞德娜僅檢測到甲烷。

貝塔蒂解釋說:“我們推測,這種差異是因為塞德娜比冥王星小得多,重力較弱。較弱的重力使甲烷在數十億年間逃逸到太空中,而較重的乙烷則留了下來。”

為了驗證這一假設,研究團隊建立了甲烷和乙烷在塞德娜表面的逃逸模型,並利用彗星 67P / 丘留莫夫-格拉西緬科(Comet 67P / Churyumov-Gerasimenko)和土星衛星土衛二(Enceladus)作為類比物件。

通過熱逃逸(Jeans escape)和流體動力學逃逸(hydrodynamic escape)兩種不同的逃逸模型,科學家發現甲烷在冥王星上保持穩定,但在塞德娜上逃逸。

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