掩星觀測顯示鬩神星和冥王星大小幾乎相等

天文學家利用鬩神星掩星的方式，精確測量鬩神星的直徑，結果發現鬩神星的直徑幾乎與冥王星相同；這個結果同時暗示鬩神星的表面反照率比預期還高，很可能在其表面佈滿了均勻的薄冰層。相關論文發表在自然（Nature）期刊中。

鬩神星是太陽系目前已知的5顆矮行星之一，發現至今，一度認為其直徑比冥王星大，而讓天文學決定新增一個分類–矮行星，且造成冥王星被從行星改分類為矮行星的關鍵因素。當鬩神星從某顆遙遠恆星的前方通過時，會掩蓋星光，天文學家可以根據掩星時間長短來精確測定鬩神星的直徑；這是天文學家用以測定遙遠太陽系天體直徑的方法中最精確的，而且常常是唯一的方式。此外，如果多點同時觀測，綜合各地觀測結果後，可估算出這些遙遠天體的大致形狀。

由於鬩神星體積不大，而且又很遙遠，在天空中的移動速度緩慢，所以鬩神星掩星事件相當稀少且觀測難度高；下一場鬩神星掩星事件得等到2013年呢！這場鬩神星掩星事件發生於2010年11月，由於機會難得，由法國、比利時、西班牙和巴西等國的天文學家組成一個聯合團隊，在掩星事件發生前就開始小心地計畫觀測事宜，全球總觀測點則多達26處，多半沿著預測的掩星帶分佈，其中包含一些業餘天文台。

　　而專業天文台中，有2處位在南美智利；Bruno Sicardy等人利用歐南天文台（ESO）La Silla觀測站的0.6米比利時TRAPPIST望遠鏡（TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope）進行觀測，這是La Silla最新設置的自動望遠鏡；而另一處阿卡塔瑪的聖佩卓（ San Pedro de Atacama）則有兩座望遠鏡加入觀測。而在掩星之前，天文學家已經用同樣在La Silla的2.2米MPG/ESO望遠鏡確認過將被鬩神星掩過的這顆昏暗恆星。這3座望遠鏡都記錄到鬩神星掩星瞬間，恆星亮度突然下降的現象。將智利這兩處的觀測資料整合後，發現鬩神星的形狀非常幾近正球形，沒有過於龐大的山脈將此天體拉到變形。

先前利用其他方式觀測鬩神星直徑，顯示鬩神星的直徑約比冥王星大25%，接近3000公里。但利用掩星方式測得的新結果則僅約2326公里，誤差僅±12公里。這個數值與冥王星直徑約2300~2400公里相當。冥王星的直徑比較不易測量，是因為冥王星具有薄薄的大氣層，讓掩星過程中，冥王星邊緣顯得有點模糊所致。

天文學家先前也曾利用鬩神星的衛星鬩衛一（Dysnomia）來估算鬩神星的質量，得出1.66×10²² kg，約比冥王星重27%，但僅及月球的22%而已。綜合直徑與質量資料後，得出鬩神星的平均密度約為2.52g/cm³，雖比月球的3.3g/cm³低，但仍顯示鬩神星很可能是一個龐大的岩質天體，其中核心處佔了約85%的是岩石，而在最外層約100公里厚的是佔了剩餘15%的水冰。

此外，鬩神星的表面反照率（反射太陽光的比例）高達0.96，換言之，每100%的陽光照射到鬩神星之後，有多達96%的陽光會被反射回太空。這個反射率比地球的雪面反射率還高，讓鬩神星和土衛二（Enceladus）一起成為太陽系中反照率最高的天體。相較之下，月球表面反照率低達0.136，和煤炭差不多。

從光譜觀測已知鬩神星表面富含氮與甲烷等成分，因此這些天文學家猜想：鬩神星表面反照率之所以這麼高，很可能是因為表面覆蓋一層富含氮冰和甲烷冰的冰層，但冰層極薄，僅約幾毫米厚而已，應是鬩神星沿著其狹長的軌道遠離太陽時，所接收到的太陽光熱愈來愈少、愈來愈冷，稀薄大氣中的氮和甲烷等成分因而在鬩神星表面凝固成霜的結果，與其下方100公里厚的水冰層不同。天文學家估計，當鬩神星未來再度沿著軌道逐漸接近太陽到近日點附近時，離太陽僅約57億公里，此時表面這些凍霜就有機會昇華成氣體，重新變成大氣的一部份。

這個新觀測結果也讓這些研究團隊有機會測得鬩神星的表面溫度。估計結果顯示鬩神星表面僅約攝氏零下238度，在鬩神星背對太陽的夜晚面應該比這個溫度更低。

利用小望遠鏡，經由掩星方式，就可以獲得這麼多這顆矮行星的訊息，讓這些天文學家喜出望外。Sicardy說道：在矮行星被定義出來5年後的這時，我們才終於有機會能進一步瞭解其中一個矮行星成員了。

資料來源：Faraway Eris is Pluto’s Twin[2011.10.26]

轉載自台北天文館之網路天文館網站