“哈勃”太空望远镜揭露了海王星神秘卫星“海马体”之谜

让我们来看看“海马体”,海王星最小的卫星。科学家们一直困惑于它的起源,以及为什么我们看到它在我们所处的轨道上运行。现在,哈勃望远镜的新数据揭示了这些谜团。

“哈勃”太空望远镜揭露了海王星神秘卫星“海马体”之谜

海王星最小的卫星——“海马体”起源自2013年首次发现以来一直是个谜。它的轨道接近一颗更大的海王星卫星,后者的存在应该会把“海马体”撞出轨道。这就是为什么天文学家称它为“不应该存在的卫星”。现在,一项新的研究——2019年2月20日发表在同行评议的《自然》杂志上——描述了这个谜团的可能解决方案。

这项研究讨论了科学家们关于“海马体”从哪里来的最新想法,以及为什么我们仍然在我们看到它的地方看到它。这项研究的数据来自于哈勃太空望远镜和“旅行者2号”宇宙飞船,“旅行者2号”宇宙飞船于1989年飞过海王星。

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SETI研究所的Mark Showalter领导了这个研究小组。

海马非常小,直径只有大约20英里(34公里)。它的轨道非常接近海王星的第二大卫星普罗透斯(Proteus)的轨道。普罗透斯是海王星最外层的内层卫星。它的直径为260英里(418公里)。

“海马体”和“普罗透斯”的轨道相距只有7456英里(12000公里),这是没有道理的,因为正常情况下,人们会认为大得多的月亮会把小得多的卫星撞出轨道,或者小得多的月亮会与大得多的月亮相撞。但是,很明显,这并没有发生在“海马体”身上。肖沃尔特指出:

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,由于大月亮缓慢地向外移动,“普罗忒斯”曾经是“海马体”的所在地。

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那么解释是什么呢?研究小组得出的结论是,“海马体”不是两个单独形成的卫星,而是数十亿年前被小行星或彗星撞击而成的“芯片”。1989年,当“旅行者2号”用它的照相机观察“普罗特斯”时,它看到了一个巨大的撞击坑,地球上的天文学家称之为“灯塔”。如果这个假设是正确的,击中“普罗忒斯”的陨石几乎摧毁了它,但相反,有一小块陨石断裂成了“海马体”。肖沃特说:

1989年,我们以为撞击坑就是故事的结局。有了哈勃望远镜,现在我们知道了“普罗透斯”的一小部分被遗留下来了,我们今天把它看作“海马体”。

海王星的整个卫星系统有着一段动荡的历史——“普罗图斯”被认为是由数十亿年前海王星最大的卫星Triton从柯伊伯带捕获后留下的碎片形成的。如果发生这种情况,它也会粉碎海王星的其他较小的卫星。

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我们今天看到的其他海王星卫星被认为是“第二代”卫星,它们都是由早期灾难的残骸形成的。但由于“海马体”的形成甚至比那些卫星还要晚,所以现在被认为是“第三代”卫星。正如美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的杰克·利索尔(Jack Lissauer)解释的那样,他是这项新研究的合著者之:

根据对彗星数量的估计,我们知道太阳系外的其他卫星曾多次受到彗星的撞击,它们被撞得粉碎,然后重新聚集。这两颗卫星生动地说明,卫星有时会被彗星分裂。

“哈勃”太空望远镜揭露了海王星神秘卫星“海马体”之谜

“海马体”这个名字来源于希腊神话中的生物。海王星的所有卫星都是以希腊和罗马神话中海底世界的人物命名的。

多亏了哈勃太空望远镜和“旅行者2号”,卫星“海马体”的起源之谜似乎已经被解开。这些数据也为了解海王星的卫星系统在数十亿年的历史中是多么混乱提供了更多的见解。虽然一些卫星可能会被抹掉——或者几乎被抹掉——但其他卫星可以被创造出来。


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