谷神星中的放射性热驱动了矮行星的破裂地质
By Charles Q. Choi
2022/8/13
Science & Astronomy
在这个小世界上锯齿状的地形有一个复杂的起源故事。
美国宇航局的黎明号使命捕捉到了这幅矮行星谷神星的图像，揭示它的表面的结构 (Image credit: NASA)
一项新的研究发现，矮行星谷神星内的放射性物质可能帮助推动那里的地质活动。谷神星有一个约为585英里（940公里）的直径，是迄今为止位于火星和木星之间小行星带的最大成员。虽然谷神星是离地球最近的矮行星，但在1801年发现它后的两个多世纪以来，关于它仍然知之甚少，因为它的表面特征甚至对地球上最强大的望远镜几乎不可见的。
然后，在2015年，美国宇航局的黎明号航天器变成环绕谷神星的第一个轨道飞行器。探测器揭示了矮行星的表面被类似于那些来自构造活动的特征覆盖，例如一个大陆一样的高原和纵横交错的裂缝。
谷神星上这些地质活动的迹象令人惊讶，因为它们暗示了这个世界的内部可能仍然是温暖的。最终形成世界的岩石之间的碰撞会能产生热，但之前的研究提出了一个像谷神星这样小的天体应该在很久以前已经冷却掉并失去任何这样的热。
现在的研究提出来自谷神星内放射性元素衰变产生的热可能帮助保持它地质上活性的。科学团队在六月份的《美国地球物理联盟进展》杂志上详细介绍了他们的发现。
科学家们使用以前应用于更大行星的计算机模型分析了谷神星的内部。他们的结果提出了因为谷神星是相对的小，它缺乏一个足够强大的引力拉力来造成强大的碰撞来加热起它。因此，谷神星可能已经始于寒冷，而不是像地球和类似的更大世界一样热生出来的。
随着时间，谷神星内铀和钍等放射性元素的衰变可能已经加热起了这颗矮行星，直到它的内部变得不稳定。
该研究的主要作者弗吉尼亚理工大学科学学院的地球科学家苏哥特金在一份声明中说，“我会在模型中看到的是突然之间内部的一部分会开始加起热并向上移动，然后另一部分会向下移动”。
这种不稳定性也许解释黎明号使命在谷神星上看到的一些表面特征。例如，它的大高原刚好在矮行星的一侧形成于，另一侧没有类似的东西，它的纵横交错的裂缝聚集在围绕高原的一个位置中。这些特征在一个半球的集中提出了不稳定刚好集中在小行星的一侧。
金在一份声明中说，“原来是你可以在模型中证明在一个半球有这种正在上升的不稳定性的地方，它会导致表面的延伸，这与这些裂缝模式一致”。
这些发现提出谷神星并没有遵循一个行星的典型先热后冷的模式，而是遵循一个冷、热，然后再冷的模式。金在一份声明中说，“我们在这篇论文中展示的是，放射性加热圈靠他自己就足以来创造有趣的地质学”。
金看到谷神星与土星和天王星的小冰冷卫星之间的相似之处。他也期待来研究这些卫星的内部。
金在一份声明中说，“其中一些卫星的大小与谷神星没有太大区别，我认为应用这个模型会真的令人兴奋”。
在Twitter @Spacedotcom和Facebook跟随我们。
https://t.cn/A6SLHdxX
By Charles Q. Choi
2022/8/13
Science & Astronomy
在这个小世界上锯齿状的地形有一个复杂的起源故事。
美国宇航局的黎明号使命捕捉到了这幅矮行星谷神星的图像，揭示它的表面的结构 (Image credit: NASA)
一项新的研究发现，矮行星谷神星内的放射性物质可能帮助推动那里的地质活动。谷神星有一个约为585英里（940公里）的直径，是迄今为止位于火星和木星之间小行星带的最大成员。虽然谷神星是离地球最近的矮行星，但在1801年发现它后的两个多世纪以来，关于它仍然知之甚少，因为它的表面特征甚至对地球上最强大的望远镜几乎不可见的。
然后，在2015年，美国宇航局的黎明号航天器变成环绕谷神星的第一个轨道飞行器。探测器揭示了矮行星的表面被类似于那些来自构造活动的特征覆盖，例如一个大陆一样的高原和纵横交错的裂缝。
谷神星上这些地质活动的迹象令人惊讶，因为它们暗示了这个世界的内部可能仍然是温暖的。最终形成世界的岩石之间的碰撞会能产生热，但之前的研究提出了一个像谷神星这样小的天体应该在很久以前已经冷却掉并失去任何这样的热。
现在的研究提出来自谷神星内放射性元素衰变产生的热可能帮助保持它地质上活性的。科学团队在六月份的《美国地球物理联盟进展》杂志上详细介绍了他们的发现。
科学家们使用以前应用于更大行星的计算机模型分析了谷神星的内部。他们的结果提出了因为谷神星是相对的小，它缺乏一个足够强大的引力拉力来造成强大的碰撞来加热起它。因此，谷神星可能已经始于寒冷，而不是像地球和类似的更大世界一样热生出来的。
随着时间，谷神星内铀和钍等放射性元素的衰变可能已经加热起了这颗矮行星，直到它的内部变得不稳定。
该研究的主要作者弗吉尼亚理工大学科学学院的地球科学家苏哥特金在一份声明中说，“我会在模型中看到的是突然之间内部的一部分会开始加起热并向上移动，然后另一部分会向下移动”。
这种不稳定性也许解释黎明号使命在谷神星上看到的一些表面特征。例如，它的大高原刚好在矮行星的一侧形成于，另一侧没有类似的东西，它的纵横交错的裂缝聚集在围绕高原的一个位置中。这些特征在一个半球的集中提出了不稳定刚好集中在小行星的一侧。
金在一份声明中说，“原来是你可以在模型中证明在一个半球有这种正在上升的不稳定性的地方，它会导致表面的延伸，这与这些裂缝模式一致”。
这些发现提出谷神星并没有遵循一个行星的典型先热后冷的模式，而是遵循一个冷、热，然后再冷的模式。金在一份声明中说，“我们在这篇论文中展示的是，放射性加热圈靠他自己就足以来创造有趣的地质学”。
金看到谷神星与土星和天王星的小冰冷卫星之间的相似之处。他也期待来研究这些卫星的内部。
金在一份声明中说，“其中一些卫星的大小与谷神星没有太大区别，我认为应用这个模型会真的令人兴奋”。
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#寻找九号行星#
我们知道木星和土星之间没有一颗火星大小的行星，也知道涅墨西斯星没有朝我们飞来。任何距离太阳相当近的大型物体都很容易被发现。但是我们不能排除一个更小、更遥远世界存在的可能性，比如假设的第九行星。但根据最近的一项研究，发现它的可能性更小了。
许多天文学家都想知道是否存在可能隐藏在太阳系边缘的行星，特别是在我们望远镜的能力相当有限的时候。但随着大规模巡天任务的启动，除了小行星大小的“新世界”之外，科学家们什么都没有发现。但是我们确实发现这些天体的轨道似乎以一种奇怪的方式聚集在一起，就好像受到了一个更大天体的引力干扰。如果是这样的话，这个第九行星的质量大约为5个地球，轨道距离为几百到一千天文单位。换句话说，它足够小、足够远，以至于不容易被发现。
自然，这激励着人们去寻找这颗可能存在的行星，但这并不容易。第九行星太过遥远，无法通过反射光观测到，所以你必须通过其微弱的红外光来寻找它。而且它的质量只相当于五个地球，不会释放出太多热量。更重要的是，这样一颗遥远行星的运行速度会非常缓慢，以至于在观测中你根本就不会注意到它在移动。
而在新研究中，为了寻找遥远的行星，研究小组使用了两次红外巡天数据，一次来自红外天文卫星（IRAS），一次来自AKARI空间望远镜。这两次观测相隔20多年，给了任何假设存在的行星足够多的 时间来移动到天空中稍微不同的位置。研究人员假设任何遥远的行星都会相当接近赤道面，然后对数据进行梳理，注意潜在的行星。
令人惊讶的是，科学家们发现了500多颗候选行星。根据其光谱的能量分布，大多数候选行星的轨道距离都小于1000天文单位，质量小于海王星，这正是九号行星的预期范围。但别太兴奋——当研究小组观察其红外特征时，没发现什么特别之处。大多数候选行星往往要么在一个微弱的积分通量星云内，要么在它附近。这些星云是星际气体的漫射云，在可见光波段不容易看到，但是会发出红外光。
所以，事实证明这些候选者并不是行星，而是微弱星云的回声。这几乎排除了九号行星的可能性。
图为九号行星的艺术想象图。
来源：https://t.cn/A6S71M8R
图源：https://t.cn/A6S71M88
我们知道木星和土星之间没有一颗火星大小的行星，也知道涅墨西斯星没有朝我们飞来。任何距离太阳相当近的大型物体都很容易被发现。但是我们不能排除一个更小、更遥远世界存在的可能性，比如假设的第九行星。但根据最近的一项研究，发现它的可能性更小了。
许多天文学家都想知道是否存在可能隐藏在太阳系边缘的行星，特别是在我们望远镜的能力相当有限的时候。但随着大规模巡天任务的启动，除了小行星大小的“新世界”之外，科学家们什么都没有发现。但是我们确实发现这些天体的轨道似乎以一种奇怪的方式聚集在一起，就好像受到了一个更大天体的引力干扰。如果是这样的话，这个第九行星的质量大约为5个地球，轨道距离为几百到一千天文单位。换句话说，它足够小、足够远，以至于不容易被发现。
自然，这激励着人们去寻找这颗可能存在的行星，但这并不容易。第九行星太过遥远，无法通过反射光观测到，所以你必须通过其微弱的红外光来寻找它。而且它的质量只相当于五个地球，不会释放出太多热量。更重要的是，这样一颗遥远行星的运行速度会非常缓慢，以至于在观测中你根本就不会注意到它在移动。
而在新研究中，为了寻找遥远的行星，研究小组使用了两次红外巡天数据，一次来自红外天文卫星（IRAS），一次来自AKARI空间望远镜。这两次观测相隔20多年，给了任何假设存在的行星足够多的 时间来移动到天空中稍微不同的位置。研究人员假设任何遥远的行星都会相当接近赤道面，然后对数据进行梳理，注意潜在的行星。
令人惊讶的是，科学家们发现了500多颗候选行星。根据其光谱的能量分布，大多数候选行星的轨道距离都小于1000天文单位，质量小于海王星，这正是九号行星的预期范围。但别太兴奋——当研究小组观察其红外特征时，没发现什么特别之处。大多数候选行星往往要么在一个微弱的积分通量星云内，要么在它附近。这些星云是星际气体的漫射云，在可见光波段不容易看到，但是会发出红外光。
所以，事实证明这些候选者并不是行星，而是微弱星云的回声。这几乎排除了九号行星的可能性。
图为九号行星的艺术想象图。
来源：https://t.cn/A6S71M8R
图源：https://t.cn/A6S71M88
科学家发现可能正在形成卫星的外星小行星
By Elizabeth Howell
2022/8/11
Science & Astronomy
“当这发生时我们正生活在一个非常激动人心的时代”。
艺术家的PDS 70恒星系统的一颗年轻行星的印象，被气体和尘埃盘包围。. (Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))
科学家们可能已经发现了一个气态的年轻世界。
一个望远镜阵列在一个遥远恒星周围的圆盘中做出了从来第一次气体探测，而这个探测暗示一个婴儿，这一发现背后的团队声明木星质量的系外行星可能是负责的。
按照国家射电天文台（NRAO），在恒星AS 209附近的一个“发射光的圆点在阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测中闪耀了，在一个否则在恒星盘中安静的气体间隙中”。
主要作者佛罗里达大学天文学教授吉汉比在周二（8月9日）的国家射电天文台声明中说，“来研究行星形成的最好方法是在它们正在形成时观察它们。我们正生活在一个非常激动人心当这个发生时的时代中，这要归功于强大的望远镜”。
按照研究小组，像这样的气体发现将给更多有关行星大气怎样发展的信息，以及卫星怎样在一个太阳系的最早阶段来一起聚集。
这颗可疑的系外行星位于距离地球395光年的一个系统中，按星系说法，这是一个相对较近的栖息地点。但这颗系外行星是在一个高达距离它的宿主星200个地球 - 太阳距离或天文单位上，这延伸天文学家的行星怎样被形成的理解。
在目前的行星形成理论下，科学家们假定气态巨行星最好在有大量气体和尘埃可利用的区域形成。相比之下，一个太阳系的外围被认为充满了更小、更冰冷的天体就像我们自己的柯伊伯带一样。
科学家们正在考虑AS 209盘怎样可能支持一个如此大小的行星距离恒星这么远有几种可能性。一种想法是在遥远的过去这个圆盘引力上是不稳定的，也许是由于某种潮汐的破坏。然而，该团队最近的模拟表明这种不稳定性只能产生木星质量几倍的碎片。即便发生这种情况，按照研究人员的工作，行星在吸积后更少趋于来迁移的。
此外，AS 209的圆盘有一个相对较小的质量，并且基于它的气体表面密度分布和中层温度似乎目前很稳定。研究人员在他们发表在天体物理学期刊来信 7月27日的论文中写道，“虽然盘在过去足够大质量并非不可能，但现在日子的盘小质量意味着从那时起以来盘应该已经非常有效地失去它的质量，”。
AS 209恒星系统的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）图像（右）显示在一个否则空旷恒星盘的区域中可见的圆斑点状光发射。科学家怀疑这个气圆团表明一颗木星大小的系外行星宝宝。(Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bae (U. Florida))
鹅卵石吸积这颗行星变得如此之大是另一个主要可能性，但研究人员正试图弄清楚一些可能发生这种情况的场景。目前尚不清楚这颗行星的核怎样生长到足够以及为什么它不能通过这样做来陷住毫米颗粒到它自己的轨道之外，尽管研究人员提出一些气体吸积可能使这成为可能的方法。
该团队还在调查是否周围有足够的鹅卵石来形成一颗巨大的行星，这些行星可能已经通过压力蹦撞或向下流进恒星周围气体中来聚集在一起。吸积的时间尺度及它的速率也不清楚。
团队成员称赞这一发现新颖的就像围绕系外行星存在的环行星盘直到这一发现为止不能被证实一样。他们解释，也就是说，使用阿塔卡玛的科学家能够在2019年探测到系外行星PDS 70c周围的一个月球形成的盘，并在2021年来确认这一发现。
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https://t.cn/A6SAiDcZ
By Elizabeth Howell
2022/8/11
Science & Astronomy
“当这发生时我们正生活在一个非常激动人心的时代”。
艺术家的PDS 70恒星系统的一颗年轻行星的印象，被气体和尘埃盘包围。. (Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))
科学家们可能已经发现了一个气态的年轻世界。
一个望远镜阵列在一个遥远恒星周围的圆盘中做出了从来第一次气体探测，而这个探测暗示一个婴儿，这一发现背后的团队声明木星质量的系外行星可能是负责的。
按照国家射电天文台（NRAO），在恒星AS 209附近的一个“发射光的圆点在阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测中闪耀了，在一个否则在恒星盘中安静的气体间隙中”。
主要作者佛罗里达大学天文学教授吉汉比在周二（8月9日）的国家射电天文台声明中说，“来研究行星形成的最好方法是在它们正在形成时观察它们。我们正生活在一个非常激动人心当这个发生时的时代中，这要归功于强大的望远镜”。
按照研究小组，像这样的气体发现将给更多有关行星大气怎样发展的信息，以及卫星怎样在一个太阳系的最早阶段来一起聚集。
这颗可疑的系外行星位于距离地球395光年的一个系统中，按星系说法，这是一个相对较近的栖息地点。但这颗系外行星是在一个高达距离它的宿主星200个地球 - 太阳距离或天文单位上，这延伸天文学家的行星怎样被形成的理解。
在目前的行星形成理论下，科学家们假定气态巨行星最好在有大量气体和尘埃可利用的区域形成。相比之下，一个太阳系的外围被认为充满了更小、更冰冷的天体就像我们自己的柯伊伯带一样。
科学家们正在考虑AS 209盘怎样可能支持一个如此大小的行星距离恒星这么远有几种可能性。一种想法是在遥远的过去这个圆盘引力上是不稳定的，也许是由于某种潮汐的破坏。然而，该团队最近的模拟表明这种不稳定性只能产生木星质量几倍的碎片。即便发生这种情况，按照研究人员的工作，行星在吸积后更少趋于来迁移的。
此外，AS 209的圆盘有一个相对较小的质量，并且基于它的气体表面密度分布和中层温度似乎目前很稳定。研究人员在他们发表在天体物理学期刊来信 7月27日的论文中写道，“虽然盘在过去足够大质量并非不可能，但现在日子的盘小质量意味着从那时起以来盘应该已经非常有效地失去它的质量，”。
AS 209恒星系统的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）图像（右）显示在一个否则空旷恒星盘的区域中可见的圆斑点状光发射。科学家怀疑这个气圆团表明一颗木星大小的系外行星宝宝。(Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Bae (U. Florida))
鹅卵石吸积这颗行星变得如此之大是另一个主要可能性，但研究人员正试图弄清楚一些可能发生这种情况的场景。目前尚不清楚这颗行星的核怎样生长到足够以及为什么它不能通过这样做来陷住毫米颗粒到它自己的轨道之外，尽管研究人员提出一些气体吸积可能使这成为可能的方法。
该团队还在调查是否周围有足够的鹅卵石来形成一颗巨大的行星，这些行星可能已经通过压力蹦撞或向下流进恒星周围气体中来聚集在一起。吸积的时间尺度及它的速率也不清楚。
团队成员称赞这一发现新颖的就像围绕系外行星存在的环行星盘直到这一发现为止不能被证实一样。他们解释，也就是说，使用阿塔卡玛的科学家能够在2019年探测到系外行星PDS 70c周围的一个月球形成的盘，并在2021年来确认这一发现。
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