「矮行星」地位也不保!冥王星可能是10億彗星組成的「巨型彗星」

給人遙遠又神秘印象的冥王星,經人類數十年來極力探索後,從太陽系9大行星之列遭除名,被降級為“矮行星”,令擁護冥王星的天文學家非常遺憾,日前還有一派天文學家呼籲重新將其正名為行星。不過冥王星可能連“矮行星”的地位都不保,因為美國天文學家最新研究發現,它可能根本不是行星類星體,而是由約10億顆彗星碰撞聚合成的“巨型彗星”!

冥王星可能是“巨型彗星”

冥王星主要由固態氮、岩石與冰組成,有5顆衛星環繞,是太陽系邊緣“柯伊伯帶”(Kuiper Belt)上最大型的天體,1930年被美國天文學家所發現,公認為太陽系9大行星之一,直到2006年國際天文聯合會(IAU)重新定義“行星”概念之後,被降級為“矮行星”。近來科學家仔細分析冥王星上的冰河“史波尼克高原”(Sputnik Planitia)後,對於冥王星的起源提出新的推測,認為冥王星可能是“巨型彗星”。史波尼克高原位於冥王星上著名心型地區的左側,由冰河所組成,其成分主要為氮氣。

冰川內部的氮含量與約10顆彗星相同

美國西南研究院(Southwest Research Institute)科學家葛萊恩(Chris Glein)及威特(Hunter Waite)23日在知名行星科學期刊《伊卡洛斯》(Icarus)上發表他們的最新研究成果──“巨型彗星”(the giant comet)假說模型,他們發現冥王星冰川內部的氮含量與約10顆彗星聚集起來的氮含量,竟奇妙地一致,也與柯伊伯帶其他天體如67P彗星的化學組成相似。葛萊恩說:“我們的研究顯示,冥王星最初的化學成分是從彗星的碎塊演變而來,後來變化為液態水,並可能在表面下形成海洋。”

67P彗星全稱為“67P/楚留莫夫─格拉希門克”(67P/Churyumov-Gerasimenko,簡稱67P),歐洲太空總署(ESA)2014年至2016年間執行登陸彗星任務,讓2004年升空的彗星探測器“羅塞塔”(Rosetta)發射小型登陸器菲萊號(Philae),成功登陸在67P彗星由冰與岩石組成的表面,創人類太空任務歷史上首度登陸彗星之壯舉,“羅塞塔”任務期間傳回彗星組成物質,幫助人類解開彗星成分的謎團。葛萊恩與威特將“羅塞塔”及美國太空總署(NASA)“新視野號”(New Horizons)的任務數據,與史波尼克高原底下的氮含量進行比對後,認為冥王星的起源可能有新的解釋。NASA於2006年發射的無人探測船“新視野號”,在2015年7月飛越冥王星,成為人類史上第一個最接近冥王星的探測船,科學家據其回傳的影像推測,冥王星表面冰層下可能蘊藏巨大的海洋。

冥王星與地球距離遙遠,過去人類從地球上對冥王星進行細部研究是非常困難的,葛萊恩說:“這項研究建立在新視野號及羅塞塔號的非凡成就上,這兩項任務拓展了我們對於冥王星起源與發展的認識。”他指出,該團隊以化學成分為線索,分析冥王星成分自亙古至今的發展,“這讓我們對冥王星豐富的‘生命’有了全新的認識”。

“矮行星”地位也不保!冥王星可能是10億彗星組成的“巨型彗星”

彗星探測太空船“羅塞塔號”拍攝的彗星“67P/楚留莫夫─格拉希門克”。(AP)

“矮行星”地位也不保!冥王星可能是10億彗星組成的“巨型彗星”

是否為彗星?氮、一氧化碳比例是關鍵

但葛萊恩與威特也無法篤定冥王星起源的真相,因為以現今普遍承認的太陽星雲盤假說(solar nebular disk model,SNDM)而言,冥王星的組成物質冰,是太陽原行星盤的一部分,故冥王星的組成成分比起彗星,應與太陽更為相似。太陽星雲盤假說認為,在星雲慢慢的旋轉下,由於引力的作用雲氣逐漸坍塌和漸漸變得扁平,最後形成恆星和行星。彗星則是太陽系外圍行星形成後所剩餘的物質,由冰凍的氣體,冰塊和塵埃所組成。故行星與彗星兩者的化學成分大不相同。

冥王星的大氣成分主要有99%氮氣、0.25%甲烷、0.15%一氧化碳,由於67P彗星的氮分子、一氧化碳比例要比原始星雲低了25倍,因此科學家得從冥王星的一氧化碳與氮氣含量著手,才能區別它究竟屬於彗星還是矮行星。天文新聞網站《今日宇宙》(Universe Today)指出,科學家不僅得分析冥王星大氣與冰河內的氮含量,還得計算其形成至今共揮發多少氮氣到太空之中,也必須解釋冥王星的一氧化碳含量為何比行星類還低。目前普遍的解釋假說為,冥王星的一氧化碳可能埋藏在氮冰之下,或者與液態水發生反應消耗掉了。

“矮行星”地位也不保!冥王星可能是10億彗星組成的“巨型彗星”

新視野號拍攝的冥王星地表,清晰度前所未見。(NASA)


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