参考消息网10月4日报道 据路透社10月1日报道,詹姆斯·韦布空间望远镜的观测让科学家对冥王星卫星卡戎(冥卫一)的构成和演化有了更全面了解。卡戎是太阳系中围绕矮行星运行的最大一颗卫星。
研究人员1日表示,詹姆斯·韦布空间望远镜首次在直径约1200千米的卡戎表面探测到二氧化碳和过氧化氢——两者均冻结为固体。根据此前的记录,卡戎表面有水冰、氨化合物和有机物质。
1978年发现的卡戎是太阳系中相对于其环绕的行星而言体积最大的卫星。它的直径大约是冥王星的一半,质量是冥王星的八分之一。冥王星是一颗矮行星,位于外太阳系一个被称为柯伊伯带的寒冷区域,在最偏远行星海王星的轨道之外。
卡戎和冥王星之间的距离约为19640千米,而地球与月球之间的平均距离为384400千米。
卡戎的大部分表面是灰色的,其两极周围的红褐色区域由有机物质组成。
美国国家航空航天局“新视野”号探测器在2015年访问冥王星系统期间曾飞掠卡戎,而詹姆斯·韦布空间望远镜的观察结果建立在当时所获数据的基础之上。这项新研究利用了这台望远镜能够在比以前更大的波长范围内进行观测的能力。该望远镜于2021年发射,并于次年开始收集数据。
研究人员说,过氧化氢的存在说明卡戎经历过长时期的辐照过程,而二氧化碳可能是45亿年前这颗卫星形成时的原始成分。
过氧化氢是由卡戎表面的水冰在太阳紫外线辐射、太阳风高能粒子和穿越宇宙的银河宇宙射线的持续冲击下发生化学变化而形成。
研究人员说,詹姆斯·韦布空间望远镜观测到的二氧化碳可能原本被埋在地表以下,由于卡戎受到撞击而暴露出来。二氧化碳很可能是最初形成卡戎和冥王星的原始物质的一部分。
科学家对之前没有发现二氧化碳感到惊讶。
位于科罗拉多州博尔德的西南研究院的太空研究部助理主任西尔维娅·普罗托帕帕说:“探测到二氧化碳,令人满意地证实了我们的预测。”普罗托帕帕是“新视野”号探测器任务的联合研究员,也是发表在英国《自然·通讯》杂志上的这篇新论文的第一作者。
普罗托帕帕补充说:“在卡戎上探测到过氧化氢是出乎意料的。说实话,我没想到会在卡戎表面找到有关过氧化氢的证据。”
普罗托帕帕说:“外太阳系每一个小天体都是科学家们试图解开的更大谜团中的一个独特组成部分。”
研究人员使用詹姆斯·韦布空间望远镜上一台名为近红外光谱仪的仪器,在2022年和2023年进行了四次观测,全面覆盖了卡戎的北半球。
研究论文共同作者、美国太空望远镜科学研究所的研究人员伊恩·黄(音)说:“詹姆斯·韦布空间望远镜的新观测结果将二氧化碳和过氧化氢添加到已知的(卡戎)表面成分清单中。这两种物质都有助于我们了解正在发生的辐照和撞击驱动的表面重塑过程。”(编译/卿松竹)
“新视野”号探测器于2016年7月拍摄的冥卫一照片拼接图(美联社)