- 矮行星类型
- 458 km半径
- 39.42 AU距离
- 247.8 年一年时长
亡神星是柯伊伯带中的一颗矮行星,也是整个太阳系中与冥王星在结构上最为相近的天体之一。它直径约900公里,与冥王星一样,被锁定在与海王星相同的2:3轨道共振之中,每绕太阳公转两圈,海王星恰好公转三圈。它甚至也拥有一颗体量超常的卫星凡神,令人联想起冥王星的伴星卡戎。然而,尽管它与这颗最著名的矮行星有诸多相似之处,亡神星的一切节奏却恰恰相反,这种“反相”特性为它赢得了一个令人难忘的绰号。
亡神星于2004年被发现,属于那一波重塑了我们对外太阳系认知的现代跨海王星天体发现潮的一员。它暗淡、遥远,且永久冰冻,但它那明亮的水冰表面,以及它与凡神近乎“双星”的关系,使它成为柯伊伯带中最具揭示性的成员之一。
“反冥王星”
亡神星与冥王星的轨道大致相似:半长轴同为约39.4天文单位,偏心率适中(亡神星约为0.23),倾角相当可观(亡神星约20.6度),并且拥有相同的“类冥天体”共振,使这两个世界永远不会与海王星相撞。关键的区别在于时机。这两条轨道的朝向恰好使得亡神星到达远日点的时刻,大致对应冥王星到达近日点的时刻,反之亦然。它们的运行轨迹本质上是彼此错相位的,如同一对镜像,沿着同一条轨道在相反的位置上运行。
正是这种对称性,让天文学家将亡神星戏称为“反冥王星”,这也影响了它的命名选择。在伊特鲁里亚和罗马神话中,亡神奥库斯是冥界与死亡之神,与冥王星所纪念的那位神祇正好相对应。这一命名,把一次物理上的巧合,转化成了一次充满诗意的呼应:两位冥界之神,两条几乎完全对应的轨道,永远处在同一条环路的相反两端。
发现历程与命名
亡神星于2004年2月17日,由迈克尔·布朗、查德·特鲁希略和大卫·拉比诺维茨利用加利福尼亚州帕洛马天文台的塞缪尔·奥申望远镜发现,正是那个时代发现多颗大型跨海王星天体的同一支团队和同一台设备。它最初的临时编号是“2004 DW”,随后才获得了永久的小行星编号90482,以及这个神话名字。在确定其轨道位置之后,天文学家在追溯至1951年的巡天观测存档底片中,找到了它更早的观测记录,从而进一步精确了它的轨道。
亡神星的直径估计约为910公里,与小行星带的矮行星谷神星大致处于同一体量级,只不过它要寒冷得多,也遥远得多。
一个明亮的冰质表面
与许多暗淡、偏红的柯伊伯带天体不同,亡神星能反射相当一部分照射到它身上的阳光,反照率约为23%。红外光谱显示,它的表面富含水冰,而且关键的是,这些冰主要呈结晶态,而非人们预期在这种温度下经过数十亿年宇宙辐射作用后所形成的那种无序非晶态。
这一细节意义重大。结晶冰,再加上一些尚待确认的氨类物质迹象,暗示亡神星或许并非完全处于地质静止状态。这两种物质在漫长岁月里都会在表面逐渐被破坏,因此它们的存在,说明某种机制正在不断“更新”它们,最可能的解释是冰火山活动——一种从较温暖的内部缓慢渗出冰质泥浆的过程。这里的地表温度维持在约44开尔文以下(约零下229摄氏度),寒冷到足以让这类活动即便存在,也十分微弱且罕见。
凡神:几乎与它旗鼓相当的卫星
亡神星并不孤单。它的卫星凡神,由迈克尔·布朗和T.-A. 苏尔在2005年11月13日拍摄的哈勃太空望远镜影像中发现,并于2010年正式命名,取自伊特鲁里亚神话中引导亡魂前往冥界的带翼精灵,恰如其分地延续了“死亡与冥界”这一主题。相对于其主星而言,凡神的体量相当可观,直径接近440公里,大约每9.5到9.7天绕亡神星一圈。
由于凡神占据了这个系统总质量中相当可观的一部分,这两个天体绕行的平衡点,远远偏离了亡神星的中心,因此这对天体的运行方式,与其说像一颗行星和它的卫星,不如说更像一个真正的双星系统。而这恰恰正是强化“类冥王星”类比的特质:正如冥王星与卡戎一样,亡神星与凡神最好被理解为一对“伙伴”。
观测与研究亡神星
亡神星太过暗淡,没有专业级望远镜根本无法看到;它的亮度约为19等,是大型天文台和专业天文摄影爱好者的观测目标,而非后院观星所能触及。我们对它的了解,更多来自恒星掩星观测——即亡神星或凡神短暂经过一颗背景恒星前方、遮挡其光芒的瞬间。通过在多个观测地点精确计时,这些转瞬即逝的事件能以任何直接影像都无法比拟的精度,测定这两个天体的大小和形状;2017年的一次掩星观测,正是借此确定了凡神的直径。
从未有任何航天器造访过亡神星,也没有相关计划,因此地面和太空望远镜依然是我们观测它的唯一途径。作为一个明亮、处于共振轨道、拥有卫星的世界,而且恰好处在与冥王星轨道相位完全相反的位置,它提供了一个天然的对照案例,帮助我们分辨冥王星身上哪些特征是独一无二的,哪些不过是大型“类冥天体”通常应有的模样。
数据一览
| 类型 | 矮行星 |
|---|---|
| 环绕天体 | 太阳 |
| 平均半径 | 458 km |
| 平均轨道距离 | 39.42 AU |
| 公转周期 | 247.8 年 |
| 轨道倾角 | 20.59° |