冥王星から来るX線があることを知っていましたか?それは奇妙です、何が原因ですか?

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太陽系の最も外側の惑星と見なされた後、2006年に国際天文学連合によって冥王星の指定が変更されました。これは、サイズが同等の新しいカイパーベルト天体が多数発見されたためです。それにもかかわらず、冥王星は魅力の源であり、多くの科学的関心の焦点です。 2015年7月にニューホライズンプローブによって実施された歴史的なフライバイの後でも、多くの謎が残っています。

さらに、NHデータの継続的な分析により、新しい謎が明らかになりました。たとえば、天文学者のチームによる最近の調査では、チャンドラX線天文台による調査により、冥王星からのかなり強いX線放出の存在が明らかになったことが示されています。これは予想外であり、科学者達が冥王星の大気と太陽風との相互作用について彼らが知っていると彼らが考えていたものを再考させている。

過去には、太陽風と中性ガス(アルゴンや窒素など)との相互作用の結果であるX線を放出する多くの太陽体が観測されてきました。このような放出は、金星や火星などの惑星から(大気中にアルゴンや窒素が存在するため)検出されていますが、彗星のような小さな天体でも検出されています-ガス放出によってハローが発生しています。

NHプローブが2015年に冥王星の接近飛行を行って以来、天文学者は、冥王星には季節によってサイズと密度が変化する大気があることを認識しています。基本的に、惑星が248年の周回期間(太陽から4,436,820,000 km、2,756,912,133 miの距離)で近日点に到達すると、表面の凍結した窒素とメタンの昇華により大気が厚くなります。

冥王星が最後に近日点に来たのは1989年9月5日でした。つまり、NHがフライバイしたとき、まだ夏が続いていました。冥王星の研究中に、プローブは主に窒素ガス(N²)とメタン(CH4)および二酸化炭素(CO²)。したがって天文学者たちは、チャンドラX線天文台を使用して、冥王星の大気からのX線放出の兆候を探すことにしました。

NHミッションのフライバイの前は、冥王星の大気のほとんどのモデルがかなり拡張されると予想していました。しかし、プローブは、大気の広がりが少なく、その損失率がこれらのモデルが予測したものより数百倍低いことを発見しました。したがって、チームが彼らの研究で示したように、彼らは、NHフライバイが観察したものと一致するX線放出を見つけることを期待していました:

「冥王星の大気のほとんどの出会い前のモデルはそれがはるかに拡張されると予測しており、宇宙への推定損失率は1027 10まで28 N²およびCHのモル/秒4…私たちは、[太陽風]中性ガスの電荷交換相互作用によって生成されるX線放出を、冥王星を取り巻く低密度の中性ガスで検出しようとしました」と彼らは書いた。

しかし、チャンドラに搭載されたアドバンストCCDイメージングスペクトロメーター(ACIS)からのデータを調べたところ、冥王星からのX線放出はこれよりも大きいことがわかりました。いくつかのケースでは、強いX線の放出が太陽系の他のより小さなオブジェクトから来ることが指摘されています。これは、炭素、窒素、および酸素で構成される小さなダスト粒子による太陽X線の散乱が原因です。

しかし、冥王星のX線で彼らが指摘したエネルギー分布は、この説明と一致していませんでした。チームが提供した別の可能性は、それらが冥王星の近くに太陽風を集中させるいくつかのプロセス(または複数のプロセス)が原因である可能性があるということです。彼らが結論で示しているように:

「冥王星からの観測された放出は、オーロラ駆動ではありません。散乱が原因である場合は、太陽の日射の下で共鳴的に蛍光を発する冥王星の大気中のC、N、O原子で構成されるナノスケールのヘイズ粒子の固有の集団によって供給される必要があります。 [太陽風]マイナーイオンと中性ガス種(主にCH4)冥王星から脱出し、冥王星の近くの相互作用領域で密度を高め、[太陽風]マイナーイオンの相対存在量を調整する必要があります。

当面は、これらのX線放出の真の原因は謎のままである可​​能性があります。彼らはまた、この遠くで最も巨大なカイパーベルトオブジェクトに関しては、さらなる研究の必要性を強調しています。幸いなことに、NHミッションによって提供されたデータは何十年にもわたって注がれる可能性が高く、冥王星、太陽系の外面、および太陽から最も遠い世界がどのように振る舞うかについて、新しい興味深い点が明らかになります。

研究–ジャーナルへの掲載が承認されました イカロス –ジョンズホプキンス大学応用物理学研究所(JHUAPL)、ハーバードスミソニアン宇宙物理学センター、サウスウェスト研究所(SwI)、ビクラムサラバイ宇宙センター(VSCC)、NASAのジェット推進研究所およびエイムズ研究の天文学者によって実施されましたセンター。

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