太阳系边缘的矮行星夸欧尔周围发现一个新的环状系统

Credit: Paris Observatory(神奇的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(by University of Sheffie
【菜科解读】
夸欧尔环状系统的艺术家印象。
Credit: Paris Observatory
(神奇的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(by University of Sheffield):科学家在太阳系边缘的一颗矮行星周围发现了一个新的环状系统。
这个环系统的轨道比其他环系统的轨道要远得多,这就对目前关于环系统怎么形成的理论提出了质疑。
光环系统围绕着一颗名为夸欧尔的矮行星,它大约是冥王星的一半大小,在海王星之外围绕太阳运行。
发表在《自然》杂志上的这一发现是由一个国际天文学家小组使用HiPERCAM完成的,hiper cam是由谢菲尔德大学的科学家开发的一种极其敏感的高速相机,安装在世界上最大的光学望远镜上,即位于拉帕尔马的直径为10.4米的加那利大望远镜(GTC)。
这些光环太小太暗,无法在图像中直接看到。
相反,研究人员通过观察掩星现象获得了他们的发现,当夸欧尔绕太阳运行时,背景太阳发出的光被夸欧尔挡住了。
这一事件持续了不到一分钟,但意想不到的是在此之前和之后出现了两次光线下降,表明夸欧尔周围有一个光环系统。
环状系统在太阳系中相对罕见。
除了众所周知的土星、木星、天王星和海王星周围的光环,只有另外两个小行星拥有光环——chari klo和Haumea。
所有先前已知的环系统都能够幸存下来,因为它们的轨道靠近母体,因此潮汐力阻止了环物质的增生和卫星的形成。
夸欧尔周围的环形系统之所以引人注目,是因为它位于超过7个行星半径的距离——是之前认为的最大半径的两倍,根据所谓的“罗氏极限”,这是环形系统被认为能够生存的外部极限。
相比之下,土星周围的主环位于三个行星半径之内。
这个发现迫使人们重新思考环的形成理论。
夸欧尔的艺术家印象。
Credit: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO
来自谢菲尔德大学物理和天文系的研究报告的合著者Vik Dhillon教授说:“在我们的太阳系中发现这个新的环系统是意想不到的,在离夸欧尔这么远的地方发现这些环更是意想不到,挑战了我们之前关于这些环怎么形成的概念。
我们的高速相机HiPERCAM的使用是这一发现的关键,因为事件持续了不到一分钟,环太小太暗,无法在直接图像中看到。
“每个人小时候都知道土星的壮丽光环,所以希望这项新发现能进一步深入了解它们是怎么形成的。
”
这项研究涉及来自世界各地的59名学者,由巴西里约热内卢联邦大学领导。
研究人员发现在过去的470万年里几次海洋底部环流崩溃
Credit: Yao Huiqiang(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(cy Chinese Academy of Sciences):南极底层水(AABW)覆盖了全球海底的三分之二以上,菜叶说说,其形成最近已经减少。
然而,它的长期可变性还没有得到很好的理解。
由中国科学院地质与地球物理研究所邓教授带领的研究人员和他们的合作者重建了约470万年前的AABW历史。
他们发现,AABW已经坍塌了几次,这种坍塌可能导致了水分运输,从而加剧了北半球的冰川作用(NHG)。
这部作品于2月24日在科学进展出版。
这项研究的依据是位于海平面以下5 050米的东太平洋直径36毫米的铁锰结核。
结核由中国地质调查局广州海洋地质调查局采集。
磁扫描是提供精确年代测定结果的一个重要因素。
“这是一个关键,尽管最终的日期是通过整合10Be/9Be,金属Co的通量和天文调谐获得的,”同济大学的Yi Liang博士说,他是该研究的第一作者,也是IGG/CAS的博士后。
“由于AABW是海底区域氧气的主要提供者,我们使用了各种科学方法来确定铁锰结核中的金属积累与海洋氧化还原条件之间的关系,”邓教授说。
"镍、锰和铜的含量用来指示AABW的变化."来自东太平洋的AABW记录和主要的AABW、NADW和NHG事件。
Credit: Deng Chenglong’s group这些结果表明,自约3.4百万年以来,东太平洋海水含氧量呈线性增加。
这一趋势与南极冰盖(AIS)的观测结果一致,表明它们之间存在协变。
将AABW记录与过去100万年的其他地质记录进行比较,研究人员发现海洋底部环流的冰川增强。
这一观察表明,当地球气候寒冷时,例如在过去的冰川时期,大气中的CO2可能已经定期储存在深海中。
这些对比清楚地突出了七个海水含氧量低的区间,表明AABW的影响被降低到了一个更低的水平。
这些时期被称为AABW崩溃,并伴随着北大西洋深水(NADW)的增强以及NHG历史的关键阶段,如NHG变得强化或放大。
研究了铁锰结核及其年龄模型。
Credit: Deng Chenglong’s group虽然我们不知道将会发生什么来应对持续的人工智能融化和AABW减速,但AABW崩溃可能在过去几次将地球拖入更恶劣的冰川气候。
在太阳系,和地球类似的天体非常多。
跟着人类科技的先进,我们总算知道,地球只是一颗一般的行星,在太阳系,和地球类似的天体非常多。
即使脱离太阳系,在世界中,行星这种天体也是无处不在,而且广泛比地球大得多,甚至也比 太阳系最大的行星 木星大。
关于体积和木星类似、又距离宿主 恒星 非常近的一类系外行星,科学家统称为热木星。
到目前为止,人类现已发现了几百颗热木星。
而这种天体的总数,实际上要更多。
根据天文学家预算, 银河系 内至稀有1000亿颗行星,其间7%是热木星。
这个份额看起来不大,可是终究基数大,算下来估计也有70亿,和地球上的人口差不多了。
那么,世界中的热木星为何叫“热”木星呢?它们究竟有多热呢? 首要,它们距离自己的宿主恒星非常近。
太阳系内最内侧的行星是水星,距离太阳姑且有5800万公里。
而热木星,最近的甚至或许只需几百万公里。
由于它们距离宿主恒星如此之近,导致许多热木星处于潮汐确认情况,也就是说,它们和月亮相同,只需一面可以朝向自己的宿主恒星。
离宿主恒星很近、潮汐确认,导致了热木星表面温度极高,过1000℃那是常有的事,甚至最高的还有逾越4000℃的。
相比之下,有些比较小的恒星,或许还没有这么热。
而热木星的本质和木星相同,是以气体为主的巨行星。
我们知道,热胀冷缩的现象在气体的情况下表现得尤为显着。
因此,热木星广泛非常疏松,尽管有许多热木星质量还没有木星大,可是体积却逾越了木星。
这也导致了另一个效果,最外层的气体很暗淡,影响了它们凌日的作用,因此科学家也很难判别它们的直径究竟有多少。
可是,问题在于:尽管温度很高,这些热木星的体积好像也大得有点过火啊,热胀冷缩有这么强的作用吗? 有一些科学家指出:热木星的内部,或许也存在热源。
在宿主恒星的炙烤下,热木星表面温度急剧升高。
当温度提升到1500K之后,它内部的钠、钾等元素就会被电离。
而在星球表面的风的作用下,这些带电粒子就会在它们的磁场内部高速移动。
我们知道,磁是可以生电的,它们不断切开磁感线,就会发生电流。
而电流会发生出热量,在内部给热木星加温。
就这样,本来外界环境就极热,内部又像是一个电烤箱,热木星就会大幅胀大,变成了今天的姿态。
那么,已然热木星只需一面朝向宿主恒星,另一面永久处于黑私自,它的不好是否就比较“凉快”呢? 绝非如此。
我们知道,木星的表面布满了林林总总的条纹,菜叶说说,实际上都是木星表面的风暴。
热木星在这一点也是和木星非常类似的,它们表面空气活动速度非常快,所以正面的超高温空气很快就会被吹到不好。
就这样,不好也变成了阴间一般的酷热世界。