基本介紹
- 中文名:鳥神星
- 外文名:Makemake
- 別稱:復活兔
- 分類:矮行星
- 發現者:麥可·E·布朗、查德·特魯希略、戴維·拉比諾維茨
- 發現時間:2005年3月31日
- 質量:4×1021 kg
- 平均密度:2 g/cm3
- 表面溫度:約30 K(-243.2 ℃)
- 逃逸速度:0.84 km/s
- 公轉周期:113183 天(約 310 年)
- 表面重力:0.47 m/s2
簡介,發現,軌道參數,本徵軌道參數,命名,物理特徵,大小和亮度,光譜,大氣,分類,軌道,衛星,環境,
簡介
鳥神星(英語:Makemake,發音為:/ˌmɑːkiːˈmɑːkiː/ MAH-kee-MAH-kee或/ˌmɑːkeɪˈmɑːkeɪ/ MAH-kay-MAH-kay),正式名稱為(136472) Makemake,是太陽系內已知的第三大矮行星,亦是經典柯伊伯帶天體中最大的兩顆之一。鳥神星的直徑大約是冥王星的四分之三。已知鳥神星有一個小衛星,小衛星比鳥神星暗1300倍,距離鳥神星大約20900公里,直徑大約160公里。鳥神星的平均溫度極低(約30 K(-243.2 ℃)),這意味著它的表面覆蓋著甲烷與乙烷,並可能還存在固態氮。
最初被稱為2005 FY9的鳥神星(後來被編號為136472),是由麥可·E·布朗領導的團隊在2005年3月31日發現的;2005年7月29日,他們公布了該次發現。2008年6月11日,國際天文聯合會將鳥神星列入類冥天體的候選者名單內。類冥天體是海王星軌道外的矮行星的專屬分類,當時只有冥王星和鬩神星屬於這個分類。2008年7月,鳥神星正式被列為類冥天體。
2016年4月26日,科學家宣布發現了鳥神星的衛星:鳥衛一(MK2)。
發現
發現者:麥可·E·布朗、查德·特魯希略、戴維·拉比諾維茨;
分類:矮行星、類冥天體、外海王星天體(類QB1天體);
雖然鳥神星的相對亮度較高(約有冥王星的五分之一亮),但人們長久以來都沒有發現它,而事實上連許多更暗的古柏帶天體都已被發現了。這是因為多數搜尋小行星的活動都是緊鄰著黃道(從地球上觀察,太陽、月球和眾多行星所處的平面)進行的,畢竟在黃道附近發現小行星的幾率最高。因此,在早期的觀測中,人們並沒有發現鳥神星,這大概得歸咎於它的高軌道傾角,以及它被發現時的位置:當時它正位於北天后髮座,處於離黃道最遠的地方。
1930年前後,在克萊德·湯博對外海王星星體的搜尋中,除冥王星外,鳥神星是唯一一顆其亮度足以讓湯博觀測到的矮行星。在湯博觀測的那段時間裡,鳥神星距黃道只有幾度,靠近金牛座和御夫座的交界處,視星等約為16.0等。很不幸的是,這一位置也相當靠近銀河,湯博幾乎不可能從密布恆星的背景中找出鳥神星來。發現冥王星後,湯博在多年裡仍在孜孜不倦地搜尋行星,但他終未發現鳥神星或任何其他的外海王星天體。
軌道參數
- 曆元:1955年1月28日(JD 2 435 135.5);
- 遠日點:7 939.7 Gm(53.074 AU);
- 近日點:5760.8 Gm(38.509 AU);
- 半長軸:6850.3 Gm(45.791 AU);
- 離心率:0.159;
- 軌道周期:113183 d(309.88 a);
- 平均速度:4.419 km/s;
- 平近點角:85.13°;
- 軌道傾角:28.96°;
- 升交點黃經:79.382°;
- 近日點參數:298.41°。
本徵軌道參數
- 大小:1300~1900 km;
- 平均半徑:km;
- 表面積:7000000 km2;
- 體積:1.8 × 10^9 km3;
- 質量:4 × 10^21 kg;
- 平均密度:1.7 ± 0.3 g/cm3;
- 表面重力:0.47 m/s2;
- 逃逸速度:0.84 km/s;
- 自轉周期:未知;
- 轉軸傾角:未知;
- 反照率:0.77;
- 溫度:30~35 K [c](假定反照率不變);
- 視星等:16.7(沖);
- 絕對星等:(H)-0.48。
命名
鳥神星在發現和公布時的暫定名稱是2005 FY9,在正式命名之前,發現的團隊因為他是復活節之後很短的時間內發現的,所以暱稱其為“復活兔”。
在2008年,為符合IAU對傳統柯伊伯帶天體命名為創造之神的規則,2005 FY9被正式命名為鳥神星。這個名字源自復活島拉帕努伊原住民神話中的創造人類的神,選擇這個名字的一部份原因是要保留髮現時間與復活節之間的關聯。
物理特徵
大小和亮度
在3月於后髮座沖的時候視星等約16.7等,這種光度使用業餘天文學的高階望遠鏡是可以觀測到的。以鳥神星接近80%的高反射率估計表面的溫度大約是30 K。鳥神星精確的大小還不是很清楚,但是依據斯必澤空間望遠鏡的紅外線觀測,以及它的光譜與冥王星相似估計,認定它的直徑在1,500+400-200公里。這個數值比2003 EL61稍大,使它成為繼鬩神星和冥王星之後的第三大外海王星天體。鳥神星因為他的絕對星等是-0.48,它的大小也保證他足夠達到流體靜力平衡 ,已經成為太陽系的第四顆矮行星。
光譜
在寫給《天文和天文物理》這本期刊的信中提到:在2006年,Licandro等人顯示使用威廉·赫歇耳望遠鏡和伽利略望遠鏡觀測鳥神星的近紅外線光譜與冥王星很相似。,在可見光譜中呈現紅色,相對的,鬩神星的光譜比較中性(參見外海王星天體的顏色比較)。紅外線光譜顯示有甲烷 (CH4) 的存在,在冥王星和鬩神星也有。但它的存在比冥王星更明顯,因此建議鳥神星可能與冥王星一樣,在近日點的附近時可能會有臨時性的大氣層
對鳥神星的光譜分析也顯示表面有直徑至少一厘米的大顆粒甲烷結晶,還有大量的乙烷,很可能是因為太陽輻射從甲烷光解的。不同於冥王星和鬩神星,證據顯示鳥神星表面只有少量冰凍的氮,建議氮氣的供應是在太陽系的早期被不明原因停止或被消耗掉了。
大氣
甲烷與可能存在的氮意味著鳥神星上可以短暫地存在大氣,這一現象與冥王星靠近其近日點時相似。如果鳥神星存在氮物質,那么氮氣將成為鳥神星大氣中的主要物質。大氣的存在也為氮的流失提供一種合理解釋:由於鳥神星的引力弱於冥王星、鬩神星與海衛一,鳥神星可能會因為大氣逃逸作用,而損失大量的氮;而甲烷雖輕於氮,但在鳥神星表面處於常溫(30~35 K)時,甲烷的蒸汽壓卻會明顯低於氮氣,這會抑制甲烷的逃逸;此過程的結果便是讓甲烷的相對含量不斷升高。
據國外媒體報導,科學家通過深入研究發現,7年前在太陽系邊緣附近發現的一顆“矮行星”是個沒有大氣和生命的冰凍世界。科學家於2005年發現以玻里尼西亞神命名的“鳥神星”,但直到現在才對這顆遙遠行星的大小、形狀和表面首次進行詳細研究。
它是冥王星的三分之二,距太陽更遠,是5個環繞太陽運行、被認為是矮行星的遙遠世界之一。但它距太陽的距離不如已知最大的矮行星――鬩神星。一個有望了解恆星掩星現象讓歐洲南方天文台的天文學家發機會發現鳥神星是否有大氣。這個問題一直以來困擾著科學家,現在他們發現這顆矮行星沒有大氣。
分類
截至2009年,鳥神星距離太陽52天文單位(7,780,000,000千米);幾乎是在它軌道上離太陽最遠的地方。鳥神星的軌道與妊神星非常相似:高達29°的軌道傾角和約0.16的中度離心率。然而,鳥神星的軌道在半長軸與近日點處都要離太陽稍微遠一些。它的軌道周期大約是310年,比冥王星的248年與妊神星的283年都要長。遠日點,而妊神星已在1992年初經過遠日點。
鳥神星在分類上屬於傳統的古柏帶天體,意即它的軌道因遠離海王星而能長期保持穩定。不同於會穿越海王星軌道的冥族小天體,傳統柯伊伯帶天體已經擺脫了海王星的軌道擾動;這是因為冥族小天體與海王星之間存在2:3的軌道共振,而傳統天體在近日點處都比海王星遠離太陽。傳統柯伊伯帶天體的相對離心率較低(e低於0.2),因此像行星一樣的繞著太陽運轉。然而,鳥神星在此一族群中仍稱得上是一名“另類”,因為它相較於其他傳統古柏帶天體有著較大的軌道傾角。鳥神星與海王星之間可能存在著11:6的軌道共振,但需進一步的天文觀測資料來加以驗證。
2006年8月24日,國際天文聯合會(IAU)公布了對行星的新定義,其中將環繞太陽運行的天體明確地分為三類:“太陽系小天體”的質量小到不足以依靠自身引力形成球形表面;“矮行星”雖有足夠質量以形成球形,但仍不能清除其軌道上相似大小的天體;“行星”則不僅有足夠質量形成球形,且能清除其軌道上相似大小的天體。在此分類下,冥王星、鬩神星和穀神星被重新分類為矮行星。
2008年6月11日,在原有行星分類的基礎上,為了專門給海王星軌道外發現的矮行星進行分類,IAU進一步增加了類冥矮行星這一矮行星子分類。鬩神星和冥王星屬之,但穀神星卻不是。一顆未知是否達到流體靜力學平衡的天體,如要能被IAU歸類為類冥矮行星,則必須具有較高的亮度,其絕對星等必須小於或等於+1,這意味著只有鳥神星與妊神星可能符合這個資格。2008年7月11日,IAU/USGS的行星命名工作小組將鳥神星列入類冥矮行星,使它成為官方認定的矮行星,也是繼冥王星和鬩神星之後的第三顆類冥矮行星。
軌道
鳥神星與太陽的距離是52天文單位,幾乎是在它軌道上離太陽位遠的位置。鳥神星的軌道與2003 EL61非常相似:高軌道傾角 (29°) 和適度的離心率 (e~0.15)。不過,鳥神星的軌道離太陽稍微遠一點 (在半長軸和近日點) , 它的軌道周期大約是310年,比冥王星的248年更長。
衛星
哈勃太空望遠鏡在2015年4月觀測到鳥神星的衛星,地點位於鳥神星20921公里外。2016年4月26日,美國科學家宣布發現了鳥神星的衛星,命名為鳥神一(MK2).
鳥神星是矮行星的一員,位於寒冷的外太陽系——柯伊伯帶,那裡充斥著無數太陽系形成時的廢品——冰凍的小天體。自從2005年發現鳥神星以來,天文學家已經多次搜尋過這個冰凍世界的伴星。現在,藉助美國宇航局(NASA)和歐洲空間局(ESA)合作的哈勃太空望遠鏡,他們發現了它的一顆衛星。
環境
在2011年4月,當鳥神星從一顆背景恆星前經過時,一支國際天文學家小組抓住契機,利用山巔之上的望遠鏡對它進行了觀測。天文學家發現,當鳥神星從恆星前面經過的時候遮擋住了它的光芒,但星光是以非常突然的方式消失和重現的,而不是以漸漸暗淡和增強的方式,說明這顆小矮行星沒有顯著的大氣層。
人們之前一直認為,鳥神星有很好的形成大氣層的條件,這說明我們對這顆神秘的天體實在了解太少了。
由於鳥神星的體積小、距離遠以及沒有天然衛星,這給天文學家進行觀測帶來了困難和挑戰。2011年4月份的這次鳥神星掩星事件,雖然僅僅持續了1分鐘,但是天文學家抓住契機,通過觀測鳥神星如何遮擋這顆恆星的星光,測量出這顆矮行星的體積、質量、密度和反射率等情況。觀測發現,鳥神星的反射率大約是0.77,密度估計為1.7 ± 0.3 g/cm3,說明這是一顆由岩石和冰構成的小天體。