鸟神星 哈勃望远镜发现鸟神星的卫星

一直在观察太阳系边缘的哈勃太空望远镜空，最近发现了一颗小而暗的生日星卫星。托雷尼亚是柯伊伯带中第二亮的冰矮行星，其亮度仅弱于冥王星。这颗卫星暂编号为S /20151，绰号MK2，亮度比寿星弱1300多倍。据观测，MK2距离生日之星约13000英里，直径约100英里。寿星，直径约870英里，于2005年被发现，以复活节岛上拉帕努伊人的创造之神命名。

天文学家利用哈勃太空望远镜发现了生日之星卫星。俄耳甫斯是已知穿过海王星轨道的第三大天体，其体积约为冥王星的三分之二。对卫星的进一步观测将使天文学家能够计算出鸟神星的质量，从而更好地了解它的密度和整体组成。哈勃太空望远镜在我们的太阳系研究中一直发挥着重要作用。它还发现了冥王星的五颗卫星中的四颗。

来源:美国宇航局/戈达德/卡特里娜·杰克逊

柯伊伯带保存了45亿年前太阳系形成时留下的冰冻遗迹，这里还分布着几颗矮行星。一些矮行星已经被确认带有卫星，但这是俄耳甫斯首次被发现带有卫星。生日星是国际天文学联合会认可的五颗矮行星之一。

相关的观测工作由哈勃太空望远镜的广域相机3在2015年4月进行。哈勃望远镜具有在明亮物体附近观察黑暗和微弱物体的独特能力，凭借其高超的分辨率，天文学家可以将这颗卫星与生日之星耀眼的光芒区分开来。

这一发现发表在最近的《小行星电子通报》上。

这张由哈勃太空望远镜拍摄的图像揭示了第一颗被发现的卫星“MK2”。在图片中，这颗小卫星位于生日之星的正上方，由于亮度很强，几乎看不见。

哈勃望远镜上的锐利广域相机3在2015年4月进行了观测。资料来源:美国航天局、欧空局、帕克公司和布依公司

观测小组在2005年、2011年和2012年使用了同样的哈勃观测技术发现了冥王星的小卫星。不过，之前围绕鸟神星的探索救了一个空。美国宇航局西南研究所图像分析负责人亚历克斯·帕克说:“我们的初步估计显示，卫星的轨道似乎是面向地球的侧面，这意味着大多数时候，当你观察这个系统时，你很容易因为鸟神星的强光而错过卫星。

卫星的发现可以提供关于矮行星系统的有价值的信息。通过测量卫星的轨道，天文学家可以计算出系统的质量，并深入探索其演化。

这颗小卫星的发现进一步强化了大多数矮行星都有卫星的观点。

帕克说:“生日是一个罕见的类似冥王星的天体，所以找到它的卫星非常重要。“这颗卫星的发现让我们有机会更详细地研究鸟类和神灵，这在以前没有发现卫星时是很难做到的。

这颗卫星的发现只是增加了冥王星和腓尼基的相似性。这两个天体都被冻结的甲烷所覆盖。就像之前对冥王星的研究一样，科学家对这颗卫星的进一步研究，很容易得出凤凰号的密度数据。这个结果至关重要，它将显示冥王星和腓尼基的整体构成是否相似。美国宇航局西南研究院研究团队负责人马克·布依说:“这一新发现开启了外太阳系比较行星学的新篇章。”

研究人员将需要哈勃太空望远镜提供更多的观测数据进行精确测量，以确定卫星的轨道是椭圆形还是圆形。初步估计表明，如果卫星在圆形轨道上，其公转周期将需要大约12天或更长时间。

确定卫星轨道的形状有助于科学家追踪其起源。紧密的圆形轨道意味着MK2可能是生日和另一个柯伊伯带天体碰撞的产物。如果卫星在椭圆轨道上，更有可能是鸟神星从柯伊伯带捕获的天体。这两种情况都可能发生在数十亿年前，那时太阳系还很年轻。

这一发现也可能解开一个关于鸟和神的谜团。此前对这颗矮行星的红外研究表明，尽管火卫一的表面几乎完全明亮而寒冷，但一些地区略显温暖。天文学家认为，这种差异可能是由于腓尼基表面不连续的黑斑吸收太阳光造成的。然而，这些暗点应该会在这颗矮行星的旋转过程中极大地改变它的亮度，除非鸟神星面向一个特殊的方向。但是这种变化到目前为止还没有被观察到。

之前的红外数据没有足够的分辨率区分生日之星和MK2。研究小组用最新的哈勃观测数据进行了重新分析，结果显示，之前红外光探测到的大部分相对温暖的区域，只是MK2卫星的黑暗面。

这幅艺术素描展示了遥远的鸟神星及其新发现的卫星。它们与太阳的距离是太阳与地球距离的50多倍。

资料来源:美国航天局、欧空局和帕克公司

有几个假设可以解释为什么MK2有一个炭黑表面，即使它像白雪一样围绕着明亮的鸟运行。一种假设是MK2太小，引力太弱，形成一个明亮的冰壳，在太阳光的照射下必须升华，也就是从固态变成气态。通过这种方式，这颗卫星与彗星和其他柯伊伯带天体非常相似，大多数都有被暗物质覆盖的表面。

当冥王星的卡戎在1978年被发现时，天文学家很快计算出了冥王星系统的质量。新计算出的冥王星质量比1930年首次发现时估计的质量小100倍。卡戎的发现使天文学家突然意识到冥王星和其他行星的本质区别。帕克认为:“这是一颗卫星的发现带来的测量变化。”

哈勃太空望远镜空是美国宇航局和欧洲航天局的国际合作项目。马里兰州格林贝尔的NASA戈达德·泰空飞行中心负责哈勃望远镜的管理。马里兰州巴尔的摩的Tai 空望远镜科学研究所负责哈勃望远镜的科学运行。STScI由美国大学天文研究协会管理。