在太阳系外围,有一段令人惊叹的“宇宙童话”:一对天体在数十亿年前的一次"浪漫邂逅"中相遇,短暂“相拥”之后便永远地纠缠在了一起。这就是冥王星和它最大的卫星卡戎的故事。最近,科学家们终于揭开了这对特殊“伴侣”形成的秘密。
先认识一下这对主角。冥王星是一颗矮行星(这是一种比普通行星小、但仍然几乎呈球形的天体),直径约2253公里。而卡戎的直径达到1214公里,竟然超过了冥王星直径的一半!它们彼此始终保持同一面相对,这种现象叫做潮汐锁定,就好像两个舞者手拉着手,永远面对面跳着华尔兹。因为卡戎实在太大了,天文学家甚至把它们称为“双矮行星系统”。
那么,这对独特的天体是如何形成的呢?科学家在《自然·地球科学》杂志上发表的最新研究给出了一个答案。他们发现了一种全新的天体碰撞机制,给它起了一个浪漫的名字:“亲吻捕获”(kiss and capture)。
在这种机制下,两个天体相撞后并没有立即弹开(称为“碰撞逃逸”),也没有直接融合(称为“碰撞合并”),而是经历了三个阶段:先是轻轻“亲吻”(碰撞),然后短暂“相拥”(粘在一起),最后分开但又互相牵引(保持引力束缚)。科学家用电脑模拟发现,在碰撞后,冥王星和卡戎曾短暂地粘合在一起,形状像个歪歪扭扭的雪人。随后,它们分开了,但仍然被彼此的引力所束缚,开始了永恒的双人舞。
这个发现特别有趣,因为它与我们熟知的地球和月球的形成方式完全不同。当年形成月球的那次大碰撞中,由于地球体积大、温度高,碰撞的天体就像两滴水珠相撞一样,表现得更像流体。但冥王星和卡戎不一样,它们体积小、温度低,主要由岩石和冰组成,碰撞时更像两个雪球相撞。
这个发现还意外解答了另一个谜题:为什么冥王星地下可能存在液态海洋?原来在“亲吻捕获”过程中,碰撞产生的热量传递到了两个天体内部。这些热量可能促使冥王星形成了地下海洋,就像一个巨大的保温杯,把那次“浪漫邂逅”的温度保存至今。
这项研究不仅揭示了冥王星和卡戎的独特“姻缘”,还为我们理解太阳系中其他类似的双天体系统提供了新的思路。在宇宙这个巨大的舞台上,原来天体之间的“邂逅”也可以如此浪漫而独特。
图源:Denton, C.A., Asphaug, E., Emsenhuber, A. et al. Capture of an ancient Charon around Pluto. Nat. Geosci. (2025). http://t.cn/A6umU5NJ
文案:Claude 3.5 Sonnet 洗自 Passant Rabie 发在 gizmodo 的报道 http://t.cn/A6umUaQa
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