新研究揭示了矮行星厄里斯的内部结构

跨海王星矮行星阋神星被它的小卫星迪斯诺米亚潮汐锁定。最近获得的 Dysnomia 质量界限表明，阋神星必须出人意料地耗散(“柔软”)，因为它在太阳系的年龄范围内已经不再旋转。新的研究表明，阋神星必须分化成冰壳和岩石核心来解释消散现象。

阋神星是由加州理工学院的天文学家迈克尔·布朗和帕洛玛天文台的同事于 2005 年 1 月发现的。

这颗矮行星的直径约为 2,300 公里(1,445 英里)，质量为地球的 0.28%，比冥王星大 27%。

阋神星的轨道周期为559年。它距太阳的最大可能距离是 97.5 个天文单位(天文单位)，最近的距离是 38 个天文单位。

与它的表亲冥王星不同，冥王星被美国宇航局的新地平线号宇宙飞船探索并揭示了一个动态的、丰富多彩的世界，阋神星只有这些基本特征。

特别是它的内部结构，例如是否由均匀的岩冰混合物组成，尚不清楚。

加州大学圣克鲁斯分校教授弗朗西斯·尼莫说：“第一个重要线索是阋神星和它的卫星迪斯诺米亚总是面朝同一个方向。”

“发生这种情况是因为小月亮在其上引发的潮汐使大行星旋转下来。月球越大，行星自转速度就越快。”

研究人员可以利用行星及其卫星的自转和轨道特征来推断其内部结构的特性。但直到最近，他们还没有对 Dysnomia 的大小进行估计。

来自阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的新数据揭示了阋神星卫星必须低于一定质量(1-σ 处的质量比为 0.0084，3-σ 处的质量比为 0.015)，从而改变了这一点。质量上限提供了第二个关键信息。

“一旦你知道了这一点，你就可以开始进行真正的计算，”尼莫教授说。

该模型的主要意外结果是阋神星的耗散性令人惊讶。

尼莫教授和布朗教授确定厄里斯有一个岩石核心，周围有一层冰。

与冥王星的传导外壳不同，这个冰外壳很可能是对流的。

“岩石含有放射性元素，这些元素会产生热量。然后热量必须以某种方式散发出去，”尼莫教授说。

“因此，当热量逸出时，它会推动冰层缓慢搅拌。”

“因此，阋神星的行为不太像一个刚性物体，而更像一个软奶酪或类似的东西。它有一点流动的趋势。”

有关阋神星形状的更多数据将有助于验证尼莫教授和布朗教授创建的模型。

“我们认为阋神星应该非常光滑，因为如果有任何表面地形，冰就会流动，地形就会消失，”尼莫教授说。

“因此，最好能够测量阋神星的形状，因为如果它非常不规则，那就与我们的模型不符。”

阋神星距离地球如此遥远，以至于它显示为单个像素，因此为了重建它的形状，科学家需要观察这颗行星从恒星前面经过。

“星星闪烁着，然后星星又回来了，这告诉你阋神星此时有多宽。如果你用一大堆恒星做到这一点，那么你实际上可以重建形状，”尼莫教授说。

“我希望人们真的这么做了，我只是不知道他们是否真的这么做了。”

研究结果发表在《科学进展》杂志上。