海王星的隱匿小夥伴:“馬頭魚尾怪”衛星


海王星的隱匿小夥伴:“馬頭魚尾怪”衛星


1989年,旅行者2號飛掠上圖右側的海王星時,發現了6顆內衛星,它們經過圖像合成後呈現在上圖左側。但在海衛八和海衛七之間有一顆非常小的衛星被錯過了,好在Mark Showalter在2013年利用哈勃太空望遠鏡觀察到了它,如今正式將其命名為“馬頭魚尾怪”。(該示意圖並未按比例繪製)供圖:MARK R. SHOWALTER, SETI INSTITUTE(左側);NASA, JPL(右側)

幾十億年來,一顆繞行冰巨星“海王星”的迷你衛星一直隱藏在昏暗的星光中,直到前幾年才得以發現。近日,科學家為其正式命名,並打算著手拼湊它那痛苦不堪的歷史。

“發現如此小巧的衛星可不是件易事。”來自地外智慧生物搜尋協會的Mark Showalter說道,他在2013年首次發現該衛星,並於近日在《自然》期刊上進行了相關報道。它的發現意味著海王星的衛星總數上升至14顆。Showalter借用神話海獸“馬頭魚尾怪”來命名這顆衛星,同時,這也是他最喜愛的水生生物“海馬”的屬名。

“如果你打算引用希臘神話或羅馬神話中的海怪來命名,那麼起名字就不是件難事了。”他解釋道。

最困難的當然是最初發現的那一刻。這顆岩石衛星的直徑還不到34公里,與英吉利海峽最狹窄處相當,而且它與海王星的距離相對較近。所以,單單從哈勃太空望遠鏡拍攝的照片中尋找蛛絲馬跡就花了數年時間。

“能發現這樣的衛星,必須感謝像Mark Showalter這樣的科學家,他們仔細觀察太空影像,不放過任何異樣的亮斑。”來自美國大學研究協會的Heidi Hammel說道。

偶遇“月光”

Showalter當時的研究初衷並非尋找衛星,而是探尋一項新技術,來研究海王星附近的天體結構,結果卻偶然發現了這小小的世界。2004年、2005年和2009年,他和同事利用哈勃望遠鏡觀察海王星,希望能更清楚地觀測到這顆藍色巨星周圍看似殘缺的弧狀行星環。由於照片中的行星環太過微弱,研究團隊把長曝光拍攝的海王星照片疊加起來,以增強行星環的可視性。

隨後,Showalter打算用同樣的手法來觀測海王星的衛星。

他依次觀測了海王星已知的內衛星:海衛八、海衛四、海衛六、海衛五、海衛七和海衛三。就在那一刻,在這些遙遠的天體世界之間,突然有一塊暗淡的亮斑映入他的眼簾,亮斑的軌跡出賣了它的身份,它可能是從未有人提及的海王星衛星。

經過仔細跟蹤亮斑的移動軌跡,Showalter及其同事確認這不是相機故障,也不是他們的錯覺,而真的是一場與海王星衛星的偶遇。結合它的亮度以及研究團隊在2016年再次觀測的數據,團隊估算了它的體積尺寸。該如何形容它的外形呢?Showalter直言,“它就像一顆圓點。”

殘酷的歷史

令人困惑不解的是這顆衛星的軌道。它與海王星最大的內衛星——海衛八靠得太近,相距只有1.2萬公里,“馬頭魚尾怪”的處境實在是有些蹊蹺。

Showalter猜測,很可能源於一顆彗星撞擊海衛八,致使碎片進入海王星的軌道,最終有些碎片聚集成新的衛星“馬頭魚尾怪”。如果這一設想是正確的,那麼它的誕生或許與海衛八上名為“燈塔”(Pharos)的隕石坑有關。

但這還不是殘酷歷史的全部。從那以後,很可能有不少彗星擊中過“馬頭魚尾怪”,使其變成物質混亂的“大雜燴”,偶爾還會變成散落的星環。

“這可是在海王星周圍,散落的天體最終都有可能再次變回衛星。”Showalter說道,“木星、土星、天王星和海王星的很多內衛星都經歷過多次的離散與聚攏。”

雖然位於太陽系邊緣的“馬頭魚尾怪”等天體能夠被觀察到,但要想了解它們的具體細節還需要比哈勃太空望遠鏡更精密的儀器設備,或者發射航天器抵近造訪。

“哈勃可以幫助我們找到它們,”Hammel說道,“但卻無助於研究它們的地質細節與化學組成。”



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