海王星的小卫星,其实来自海卫八?

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哈勃太空望远镜于2013年发现的小卫星“海马”的艺术概念图。这是首次证明卫星可能是彗星与更大的母体碰撞的分支。

“不应该存在的卫星”

哈勃太空望远镜于2013年发现的小卫星“海马”的艺术概念图。这是首次证明卫星可能是彗星与更大的母体碰撞的分支。

Credit: NASA, ESA and J. Olmsted (STScI)


经过几年的分析,一组行星科学家终于对2013年他们用哈勃望远镜发现的一颗围绕海王星的神秘卫星做出了解释。

这颗名为海马(Hippocamp)的小卫星与一颗大得多的海王星卫星海卫八(Proteus)异常接近。通常情况下,像Proteus这样的卫星在轨道运行时,应该在引力作用下将较小的卫星扫到一边或吞没它们。

那么这么小的卫星为什么还会存在呢?“海马”很可能是数十亿年前与彗星碰撞后形成的较大卫星的碎片。这颗直径只有20英里(约34公里)的小卫星,是海卫八(约260英里,约418公里)质量的千分之一。

加州山景城SETI研究所的Mark Showalter说:“我们意识到的第一件事是,你不可能在海王星最大的内卫星旁边找到这么小的卫星。在遥远的过去,由于大卫星缓慢地向外移动,海卫八曾经位于海马(Hippocamp)现在的位置。”

1989年旅行者2号拍摄的照片支持了这一设想,照片显示在海卫八上有一个巨大的撞击坑,几乎大到足以粉碎这颗卫星。Showalter说:“在 1989 年,我们认为那个巨坑应该就是一个火山口,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(Hippocamp)。” 这两个卫星的轨道如今相距了 7500 英里(约 12070 公里)之远。

 

“海马”的观测图像(白色方形框内)

以上照片由哈勃望远镜依次拍摄于a.2004年,b.2005年,c.2009年,d.2016年。


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(Hippocamp)的诞生。

来自加利福尼亚硅谷的 NASA 艾姆斯研究中心(Ames Research Center)、这项新研究的共同作者杰克•利绍尔(Jack Lissauer)表示:“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,海卫八和海马(Hippocamp)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好几块。”

海王星卫星的轨道示意图,卫星海马的轨道突出标注。

Credit:NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

摘自:https://en.wikipedia.org/wiki/Hippocamp_(moon)#/media


海马(Hippocamp)最初被称为S / 2004 N 1,是海王星的一个小卫星,直径约34公里(20英里),在不到一个地球日的时间内环绕这颗行星运行。2013年7月1日,它的发现使海王星已知卫星的数量增加到14颗。当旅行者2号宇宙探测器在1989年飞越海王星和它的卫星时,因为这颗小卫星太过昏暗以至于没有被观测到。SETI研究所的Mark Showalter通过分析哈勃太空望远镜在2004年至2009年间拍摄的海王星的存档照片发现了这颗行星。

该卫星于2018年9月25日被正式编号为海王星十四号,并于2019年2月命名为“海马”。

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。


参考资料:

1、每日科学:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190221095033.htm

2、维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Hippocamp_(moon)

校对/责任编辑:一毫秒的永恒

APC新媒体编辑部

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