在太阳系边缘发现“不可能存在”的星环，科学家们为何感到困惑？

近期，天文学家们在太阳系海王星外侧的“远日”空间里，发现了一颗非常奇怪的矮行星，这颗矮行星拥有着一个“星环”，这个星环由于和矮行星的距离相对来说过于遥远，以至于科学家们都不敢相信自己的眼睛。

这颗矮行星的名字叫Quaoar（创神星），其大小大约是冥王星的一半，处在海王星的轨道外侧。而这颗矮行星上所发现的星环，是太阳系中的第七个“环系统”，也是在小行星上发现的第三个“环系统”。此前，科学家们对于星环研究比较深入的主要是土星、木星、海王星和天王星的星环。

环系统距离 Quaoar 小行星，有七个行星半径（即 Quaoar 半径的七倍），这是环系统理论最大极限（称为罗氏极限）的两倍。相比之下，土星环的主要部分距离这颗气态巨行星只有三个行星半径。以前，科学家们认为，超过罗氏极限的环将无法在远离母体的地方存在。

这个特殊的星环是如何形成的呢？

天文学家认为，在罗氏极限之外形成的环应该很不稳定，星环物质应该迅速吸积成小卫星，耗尽所有环材料。Quaoar 小行星拥有如此遥远的星环，究竟是如何形成的呢？

Quaoar 环的形成，应该类似于其他太阳系的星环，即围绕母行星运行的小卫星，由于碰撞产生的碎片落入了由岩石、冰和尘埃颗粒组成的环中。如果这些粒子靠近行星并在罗希极限内，它们就无法重新形成小卫星，因为来自母体的潮汐力不断将它们撕裂并阻止它们聚集在一起。

但是 Quaoar 的星环就不是这样了。有科学家指出，上述过程形成的星环物质，一直处在不断地碰撞中，如果这些碰撞是弹性的，就意味着粒子不能粘在一起形成小卫星。而假如环状粒子有一层冰冷的外层，就可能发生弹性碰撞。

由于矮行星距离太阳非常遥远，因此上述猜测是有一定道理和可能性的。如果要验证这种猜测，还需要更多的数据来进行验证。

那么，这颗矮行星的星环系统，是如何被发现的呢？其实是充满了各种巧合，是在偶然中发现的。当研究人员在调查矮行星Quaoar是否拥有大气层时，利用的是西班牙加那利群岛天文望远镜上面的高速 HiPERCAM 仪器，这种仪器可以发现背景恒星光线的微小变化。

在矮行星Quaoar的主体从恒星前面经过之前和之后的两个时间段，科学家对比了背景恒星发出光线亮度的变化，最终发现光的亮度下降了5%－10%，然后“星环体”就出现了，虽然持续时间不到一分钟，但足够科学家们发现它们。

由于矮行星Quaoar距离地球太远，而且星环太小太暗，因此根本不能通过直接成像的方式被观测到，即便应用像哈勃太空望远镜这样强大的仪器也是如此。目前，除了利用“凌日掩星”方法外，发现矮行星星环还有一种方法，那就是派遣机器探测器，去实地观测它。只不过，要实现这样的目标，还有一定较大的难度。

虽然发现矮行星的星环，在天文观测中根本不是什么惊天动地的“大事”，但是，这样的发现，足以向我们展示了太阳系“后院”天体惊人的多样性，有的时候我们想要发现意想不到的场景根本不需要去观察遥远的宇宙，我们所处的太阳系可能就充满着各种各样的惊喜，就像“捉迷藏”一样，只是我们暂时还没有发现而已。