Quaoar是一個經(jīng)典的跨海王星天體，等效直徑為 1,100 公里。

2002 年 6 月 4 日，加州理工學(xué)院的天文學(xué)家邁克爾·布朗和查德維克·特魯希略利用帕洛瑪望遠(yuǎn)鏡的圖像發(fā)現(xiàn)了夸奧爾。

和矮行星冥王星一樣，這個天體位于柯伊伯帶，這是一個由彗星狀天體組成的冰冷碎片帶。

(資料圖片僅供參考)

它的軌道距離太陽 45.1-45.6 個天文單位 (AU)，軌道周期為 284.5 年。

Quaoar 也被稱為 2002 LM60，它有一顆已知的衛(wèi)星 Weywot，它以 24 個 Quaoar 半徑運(yùn)行，直徑約為 80 公里(50 英里)。

Quaoar 的第一個環(huán)名為 Q1R，是在 2018 年至 2021 年期間觀察到的幾次恒星掩星期間被發(fā)現(xiàn)的。

新的觀察表明，Quaoar 的環(huán)系統(tǒng)比以前認(rèn)為的要復(fù)雜。

“環(huán)是吸引人們注意力的結(jié)構(gòu)，尤其是土星的雄偉環(huán)，”博士 Chrystian Luciano Pereira 說。巴西國家天文臺的學(xué)生。

“我們的工作表明，小天體的環(huán)比在巨型行星上觀察到的環(huán)更奇怪?！?/p>

“此外，我們的工作包括公民天文學(xué)家的參與，他們幫助做出了這一意想不到的天文發(fā)現(xiàn)?！?/p>

2022 年 8 月 9 日，佩雷拉和他的同事觀察了一次恒星掩星，以更好地了解幾個月前發(fā)現(xiàn)的 Q1R 環(huán)。

借助由 NSF 的 NOIRLab 運(yùn)營的國際雙子座天文臺的一半，位于雙子座北的 "Alopeke 儀器的高分辨率成像能力，他們能夠檢測到恒星光線在通過 Quaoar 薄而脆弱的環(huán)系統(tǒng)后面時的微小變化.

在這些觀察過程中，團(tuán)隊(duì)驚訝地發(fā)現(xiàn)了第二個環(huán)，名為 Q2R，在 Quaoar 和 Q1R 之間運(yùn)行。

與在 Chariklo、Haumea 和四顆巨行星周圍觀察到的光環(huán)不同，Quaoar 的光環(huán)位于遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出所謂的羅氏極限的區(qū)域。

根據(jù)法國天文學(xué)家 édouard Albert Roche 于 1848 年提出的理論，任何在極限內(nèi)運(yùn)行的物體都會解體形成粒子環(huán)，而在極限外，這種粒子環(huán)會迅速聚集成致密的衛(wèi)星。

對于 Quaoar，羅氏極限估計(jì)距離身體中心 1,780 公里。

Q1R 以 4,060 公里的距離繞 Quaoar 運(yùn)行;Q2R 軌道距離為 2,520 公里，典型寬度為 10 公里。

然而，盡管在羅氏極限之外，這兩個環(huán)仍然以粒子流的形式存在，而不是聚集成固體。

他們?nèi)绾文軌蚓S持這種結(jié)構(gòu)仍然不確定，盡管推測 Quaoar 的旋轉(zhuǎn)速度與環(huán)的軌道速度之間的關(guān)系可能是一個重要因素，正如 Chariklo 和 Haumea 周圍的環(huán)所提出的那樣。

Quaoar 環(huán)的另一個不尋常的特性是 Q1R 的寬度和不透明度的可變性。

在恒星掩星事件期間對 Q1R 的觀察揭示了環(huán)的兩個不同區(qū)域。

在一個區(qū)域，粒子流是一個狹窄的、受限的結(jié)構(gòu)，寬約 5 公里，不透明，這意味著它非常密集。

在另一個區(qū)域，溪流更寬，平均寬度為 90 公里，顆粒分散更稀薄，不透明度低于最密集區(qū)域的 1%。

佩雷拉說：“在太陽系的小天體周圍還沒有發(fā)現(xiàn)這種類型的結(jié)構(gòu)?！?/p>

“對這種限制的一種解釋是，Q1R 受到了 Weywot 的影響，Weywot 是一顆圍繞 Quaoar 運(yùn)行的小衛(wèi)星。”

“另一方面，Q2R 在其整個結(jié)構(gòu)中的寬度一致，約為 10 公里?！?/p>

不管這里有什么力在起作用，Q1R 和 Q2R 的存在意味著對于小行星體，可能需要修改經(jīng)典的羅氏極限概念。

佩雷拉說：“羅氏提出的理論有力地解釋了當(dāng)衛(wèi)星離中心體太近時，它是如何被破壞形成一個環(huán)的?！?/p>

“更好地了解這個過程將有助于我們更好地了解太陽系的形成和演化?！?/p>

這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志上的一篇論文中。

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