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好奇怪,冥王星正在往外發射X射線

冥王星周圍正在發生奇怪的事情。這個距離太陽36億英里的冰冷世界正在發出X射線,此類高能粒子射線與處於一百萬度高溫的氣體有關。這使得冥王星成為太陽系內最遠的X射線來源。如果這一發現得到了證實,那麼它將重塑我們對這顆矮行星大氣層的理解。


好奇怪,冥王星正在往外發射X射線


在我們近距離觀察冥王星之前,大部分天文學家們將它想像成一個由冰和岩石組成的死氣沉沉小礦塊。但隨著新視野號探測器接近冥王星,它開始檢測到大氣層存在的跡象。不少研究人員們,包括約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的Carey Lisse和哈佛-史密松天體物理中心的Scott Wolk,都在猜測冥王星在光譜的X射線範圍內是否可見。

Wolk表示:「如果太陽在發出高能粒子,並且這些高能粒子擊中了低溫冷氣,那麼這種原子間的相互作用會創造出我們能看得見的X射線光。」


雖然人類早已於20年前在附近的彗星上證實過這一理論,但大部分天文學家們認為冥王星距離太陽太遙遠,因此它不可能產生能被檢測到的X射線光。然而這個大氣層的存在卻讓Wolk相信我們需要加以探索。他說道:「我們覺得我們有可能檢測到X射線的存在,只不過我們需要付出極大的努力才行。」


事實證明,其實不需要那麼多的能力。在2014年2月至2015年8月期間,Wolk及其同事分四次在錢德拉X射線天文台觀察了冥王星,他們檢測到了7種不同的X射線光的光子。這一驚人的發現已被發表在Icarus期刊上。


那麼該怎麼處理冥王星上奇怪的光呢?如果這顆行星有一個磁場,那麼它的大氣層可能會產生像X射線一樣明亮的極光。可當新視野號略過冥王星的時候,它並沒有檢測到磁場和極光活動的蹤跡。

也有可能來自太陽的X射線進入這顆行星大氣層的時候分散開了。但Wolk及其同事檢測到的X射線光子看起來與太陽沒什麼關係。Wolk說道:「太陽的X射線溫度大約為幾百萬開爾文,我們能夠檢測到這樣的問題。但我們看到的並不是這個。我們看到的只有幾個似乎是來自碳、氮和氧的光子。」


在Wolk看來,最有可能的解釋是來自太陽風的高能粒子與冥王星大氣層(主要為碳氮氧)少量逃逸的物質相撞,剝離了電子,產生X射線光。如果這一猜測屬實,那麼這將意味著冥王星的大氣層正在慢慢沸騰到太空中。


好奇怪,冥王星正在往外發射X射線


Wolk說道:「該大氣層的大部分與地表相距很近。但在它智商,還有一層極薄的外大氣層。」這層外大氣層正在被太陽風剝離,在此過程中發出了X射線。科學家們認為很久以前同樣的剝離過程也讓火星失去了它的大氣層。


根據新視野號的繞冥王星太陽風設備在2015年的檢測結果,這樣的發現非常令人驚訝。物理學家Fran Bagenal表示:「我們原本以為冥王星上有材料從它的大氣層噴涌而出,這意味著冥王星大氣層與太陽風相互作用的區域非常大。但事實相反,太陽風作用的區域很小。」

如果冥王星大氣層的「尾巴」比我們原本想像中的更長也更像彗星,或者行星際磁場不知怎地讓多餘的太陽風粒子朝著冥王星吹過去,那麼這些結果可能是一致的。顯然,我們還需要更多研究才能知道為何冥王星的大氣層在滲漏,什麼東西需要對此負責。


更多的細節需要時間才能被挖掘出來,我想重申的是看到冥王星發出X射線光是一件非常令人驚奇的事情。在此研究之前,土星是太陽系內能夠發出可檢測X射線的最遠天體。如果冥王星有高能閃光,那麼它預示著柯伊伯帶更深處的物體也可以有。


[肌肉桃 via Gizmodo]

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