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新发现海王星的小卫星其实来自海卫八?

时间:2019-03-11 16:22 来源:未知 作者:admin

  2013 年的时候,行星科学家用 NASA 的哈勃空间望远镜( Hubble Space Telescope)发现了一颗围绕海王星(Neptune)的神秘卫星,但直到多年之后的今天,他们才终于想出了一个说法来解释这颗小卫星的存在。

  这个名为“海马”(Hippocamp)的小卫星与海王星另一个更大的卫星异常接近,这颗大卫星就是我们熟知的海卫八(Proteus)。通常情况下,像海卫八这样的卫星会对自己的运行轨道进行“清理”,利用引力的作用将较小的卫星扫到一边或是直接吞并。

  那么,为什么海马这颗小卫星却会存在呢?海马很可能是数十亿年前较大的卫星与彗星碰撞后留下的碎片,这颗极小的卫星直径只有 20 英里(约 34 公里),是海卫八(直径约 418 公里)质量的千分之一。

  哈勃空间望远镜在 2013 年发现的小卫星“海马”的艺术假想图。海马的直径只有 34 公里,位于图片右上方,就像一弯小小的新月,它实际上可能是它的邻居——体积更大的海卫八的碎片。这还是第一次发现较小的卫星可能由较大的卫星与彗星碰撞产生。

  “我们首先意识到的是,海卫八非常靠近海王星,在这颗海王星最大的卫星邻近之处发现一颗这么小的卫星是出乎意料之外的,” 加利福尼亚山景城地外文明探索研究所(SETI Institute)的马克•肖沃尔特(Mark Showalter)说,“由于较大的卫星会缓慢地向远离行星的方向移动,所以在遥远的过去,海卫八曾经位于海马现在的位置。”

  海马是海卫八与彗星碰撞后掉下来的碎片,天文学家的这一解释得到了 1989 年旅行者 2号(Voyager 2)传回的图片印证,图片显示海卫八上有一个巨大的撞击坑,大到几乎能让海卫八裂成碎片。“在 1989 年,我们认为那个巨坑应该就是一个火山口,” 肖沃尔特说,“但是在哈勃望远镜的帮助下,现在我们知道了原来是有一小块儿海卫八掉落在了后面,也就是我们现在所知道的海马。” 这两个卫星的轨道如今相距了 7500 英里(约 12070 公里)之远。

  海王星的卫星系统“发展史”实在有些暴力和曲折:数十亿年前,海王星从柯伊伯带(Kuiper Belt,海王星轨道外天体密集的中空圆盘状区域,充满了冰冻状态和岩石构成的天体)捕获了大型卫星海卫一(Triton);海卫一的引力破坏了海王星原来的卫星系统,并进入了一个相对稳定的圆形轨道中,而破碎的卫星碎片则重新合并形成了海王星的第二代卫星系统;然而,来自彗星的轰炸让第二代卫星被继续破坏,导致了可能被视作第三代卫星海马的诞生。

  “根据对彗星庞大数量的估计,比较明确的是太阳系外的其他卫星也曾多次受到彗星的撞击和破坏,然后又重新聚集,如此循环往复,” 这项新研究的共同作者杰克•利绍尔(Jack Lissauer)表示,“海卫八和海马这对卫星给我们提供了一个有些戏剧性的例证,即卫星有时会被彗星撞成几块。” 利绍尔来自加利福尼亚硅谷的 NASA 艾姆斯研究中心(Ames Research Center)。

  Hippocamp 一词源自希腊神话中的马头鱼尾兽,海马(seahorse)的学名是Hippocampus(同时也是人脑记忆相关的重要区域“海马体”的名称)。国际天文学联合会(International Astronomical Union)要求以希腊和罗马神话中海底世界的生物来命名海王星的卫星。

  本研究中的天文学家团队由 M. Showalter(加利福尼亚州山景城地外文明探索研究所)、I.de Pater [加利福尼亚大学伯克利分校((University of California, Berkeley)]、J.Lissauer(美国加利福尼亚硅谷 NASA 艾姆斯研究中心)和 R. French(加利福尼亚州山景城地外文明探索研究所)组成。

  该论文于 2 月 21 日刊登在科学期刊《自然》(Nature)杂志上。

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