天文學家實時捕捉到圍繞凱龍星形成的環系統

對一個奇怪物體的新觀察，它在木星和天王星揭示看起來像一個形成和進化的環系統，即使我們觀看。

這個物體名為凱龍星，是一塊形狀有點像果凍甜甜圈，測量周圍210 公里（130 英里）橫跨在最寬的地方。

它的環正在發生變化的發現并不能消除它作為太陽系中最奇怪的天體之一的聲譽。

基于凱龍星經過一顆恒星前時獲得的數據在 2023，這些變化可能在短短幾年到幾十年內就能辨別出來，至少表明該物體周圍存在著一個非常動態的環境。

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凱龍星屬于被稱為半人馬座的天體群體，這是一組小行星在木星和海王星之間的橢圓路徑上繞太陽運行，穿過至少一個氣態巨星或冰巨星的軌道。它的行為就像彗星和小行星，多個觀測集表明它有環，就像環狀行星的迷你版。

因為凱龍星太遙遠了，太暗了，所以很難詳細研究。但每隔一段時間，它就會經過一顆明亮的恒星前面，在稱為掩星.

天文學家從掩星中獲得的細節水平仍然有限，但一件好事是它也會立即照亮凱龍星周圍的空間。

2023 年 9 月 10 日，凱龍星發生了恒星掩星。這只持續了幾秒鐘，但南美洲共有31個觀測點合作，以精湛的精度獲得了這一事件的圖像。

“當凱龍星經過一顆遙遠的恒星前面時，它的光芒不僅被主體變暗了，還被周圍的多個結構變暗了。”天文學家克里斯蒂安·佩雷拉 （Chrystian Pereira） 解釋道巴西國家天文臺。“因此，我們能夠以前所未有的詳細度繪制這個系統。”

除了凱龍星的身體使遙遠的恒星黯然失色時星光下降之外，天文學家還記錄了三個不同的信號，代表圍繞半徑為 273、325 和 438 公里的半徑繞半人馬座運行的環。

人們認為，這些環的內側兩個可能是離凱龍星太近了不受其重力的干擾。此外，數據還揭示了一個更寬的盤狀結構，延伸在 200 至 800 公里之間，并在 1,380 公里左右新檢測到的微弱信號。

這與2023 年分析從 2018 年由美國行星科學研究所的天文學家阿曼達·西卡福斯 （Amanda Sickafoose） 領導的掩星中獲得的數據。

佩雷拉和西卡福斯的兩支球隊都認為，正在進行的觀察揭示了凱龍星周圍空間不斷發生的重大變化。例如，該圓盤似乎很可能是在 2021 年形成的，當時該物體經歷了提亮期當它噴射出物質時，就像彗星一樣。

“我們看到了最近發生的事件的后果，”佩雷拉的團隊說.“凱龍星噴射的物質似乎正在逐漸沉降在物體的赤道平面上，受到引力共振和碰撞的塑造，形成了我們今天看到的環。就好像我們找到了缺失的環節，觀察了環系統形成的中間階段。

雖然凱龍星比行星小，但它可能是一個天然的實驗室，用于了解環系統如何形成、變化和行為，其古怪的惡作劇為研究其他物體周圍的環的動力學提供了信息，例如Quaoar,豪美亞和查里克洛.

“我們可能正在目睹圍繞一個小天體的環系統正在形成，”研究人員在他們的論文中寫道.

“因此，凱龍星可能代表了進入中間演化階段的罕見觀測窗口，為太陽系小天體周圍環系統的形成途徑提供了一個潛在的缺失環節。”

研究結果已發表在天體物理學雜志快報.

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