UCF科学家利用詹姆斯韦伯太空望远镜揭示海王星演化的线索

海王星之外围绕太阳运行的一圈冰冷岩石可能会让我们一睹海王星以及太阳系外围其他天体的形成过程。

Mors-Somnus 是由一对受重力束缚的冰冷小行星组成的双星系统，最近被认为起源于柯伊伯带，这意味着它可以作为研究和丰富我们对海王星和天体动力学历史的理解的基础被称为跨海王星天体(TNO)的天体。

这项有前途的研究最近发表在《天文学与天体物理学》杂志上，标志着这一目标首次实现，并成为 UCF 领导的“发现海王星天体表面成分”计划(或称 DiSCo-TNOs)的一个重要里程碑。詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的许多计划的第一周期的一部分，重点是分析我们的太阳系。

Ana Carolina de Souza Feliciano 和 Noemí Pinilla-Alonso分别是 UCF 佛罗里达太空研究所的博士后研究员和行星科学 教授，他们是该研究的合著者，也是 DiSCo 团队的成员，该团队研究海王星以外小天体的独特光谱特性柯伊伯带内。

这项工作的独特之处在于，可以研究小型海王星双星对的两个组成部分的表面组成，这是以前从未做过的，并且可能对我们如何理解海王星以外的整个区域产生影响。

De Souza Feliciano 领导了这项特殊的研究，作为 Pinilla-Alonso 更大的 DiSCo-TNOs 计划的一部分。研究小组利用 JWST 的宽光谱功能分析了六个疑似密切相关的海天氮氧化物表面的元素组成，以确认莫斯-索姆努斯与其邻近的海天氮氧化物表面有很多共同点。这些基本上未受干扰的海王星海天体被称为“冷经典”海王星，可以作为海王星在迁移过程中没有干扰它们的参考点。

研究人员表示，同一个动力组中的双星物体和其他附近的海王星海天体可以作为一个指示器，在海王星进入最终轨道之前跟踪它的迁移。

像 Mors-Somnus 那样相隔一定距离的双星很少能在重力束缚的区域以及柯伊伯带等其他冰和岩石斑点的庇护下生存。为了在这些区域植入后存活下来，它们需要缓慢的运输过程才能到达目的地。

由于 Mors 和 Somnus 相似的光谱行为以及它们与冷古典群的相似性，研究人员发现了这对双星对形成超过 30 个天文单位(近 27 亿英里远)的成分证据，正如在先前发表的有关冷经典 TNO 形成区域的文献。

诸如此类的发现源源不断地出现在某种程度上是预料之中的，因为 DiSCo-TNOs 对近 60 个 TNOs 研究的第一批数据早在 2022 年末就开始陆续流出。

“当我们开始分析 Mors 和 Somnus 光谱时，更多的数据正在到来，动态群体和成分行为之间的联系是自然的，”de Souza Feliciano 说。

皮尼拉-阿隆索说，更具体地说，研究莫尔斯-睡眠星等小天体的成分为我们提供了关于我们来自哪里的宝贵信息。

她说：“我们正在研究TNO的实际化学和物理特性如何反映云中碳、氧、氮和氢分子的分布，正是这些分子孕育了行星、卫星和小天体。” “这些分子也是地球上生命和水的起源。”