发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2018年11月26日,美国宇航局(NASA)的“洞察号”(InSight)太空船将进入火星大气层,在短时间内将释出一个探测器放置在这个红色星球的表面上。位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国太空总署喷射推进实验室的InSight进入,下降和降落(EDL, Entry, Descent and Land)团队以及位于丹佛的洛克希德马丁太空公司团队已预先为太空船编程执行特定的活动序列。

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InSight探测器与测试的工作人员

  以下是11月26日登陆作业的的预计里程碑清单,假设所有程序完全按照计划进行,且工程师在登陆日的早晨没有做出最后修改。当较早发射的实验性微探测器Mars Cube One(MarCO)提供从InSight与地球的通信进行中继时,才能快速了解一些预定的里程碑是否达成。着陆过程中InSight工程数据的主要通信路径是NASA的火星侦察轨道探测器(Mars Reconnaissance Orbiter)和火星奥德赛(Mars Odyssey)。预计这些数据将在着陆后数小时内提供。

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想像中的InSight 探测器降落时的影像

  如果一切顺利,微探测器MarCO可能需要几秒钟的时间来接收和格式化数据,然后以光速将其发回地球。信号从火星到达地球的单程时间是8分7秒。下面列出的时间是地球接收时间,或者JPL任务控制可以接收与这些活动有关的信号。

太平洋标准时间上午11:40(北京时间2018/11/27 03:40) – 从到火星的巡航任务阶段开始分离
太平洋标准时间上午11:41(北京时间2018/11/27 03:41) – 转向以正确定位航天器以进入大气层
太平洋标准时间上午11:47(北京时间2018/11/27 03:47) – 大气进入大约12,300英里/小时(19,800公里/小时),开始进入,下降和着陆阶段
太平洋标准时间上午11:49(北京时间2018/11/27 03:49) – 保护隔热罩的峰值加热温度达到约2,700°F(约1,500°C)
    15秒后 – 峰值减速,强烈的加热导致无线电信号暂时中断
太平洋标准时间上午11:51(北京时间2018/11/27 03:51) – 降落伞部署
    15秒后 – 与隔热罩分离
    10秒后 – 着陆器三条腿的部署
太平洋标准时间上午11:52(北京时间2018/11/27 03:42) – 启动雷达,感知到地面的距离
太平洋标准时间上午11:53(北京时间2018/11/27 03:53) – 首次获取雷达信号
    20秒后 – 从后壳和降落伞分离
    0.5秒后 – 逆时针或下降引擎开始喷射
    2.5秒后 – 开始“重力转弯”,使着陆器进入正确的着陆方向
    22秒后 – InSight开始减速到恒定的速度(从17英里/小时到恒定的5英里/小时,或从27公里/小时到8公里/小时),以便软着陆
太平洋标准时间上午11:54(北京时间2018/11/27 03:54) – 火星表面的预期触地时间
太平洋标准时间下午12:01(北京时间2018/11/27 04:01) – 来自InSight的X波段无线电直接回到地球的“嘟嘟”声,表明InSight在火星表面活着并运作
太平洋标准时间下午12:04后(北京时间2018/11/27 04:04),也可能是第二天 – 来自火星表面的InSight的第一张图片
太平洋标准时间下午17:35前(北京时间2018/11/27 09:35分) – 来自InSight通过美国宇航局的火星奥德赛轨道探测器确认InSight的太阳能电池阵列已经部署

资料来源:NASA

延伸阅读:
洞察号登陆火星,第一幅图像已传回地球
随着洞察号一起前往火星的迷你太空船也试验成功!

发布单位:上海天文台

  如果一个遥远的活跃黑洞几乎朝向我们喷出物质,我们会看到什么?看到的现象又意味着黑洞那里发生了什么?

  近日,中国科学院上海天文台由王仲翔研究员领导的研究团组,发现了一个编号为PKS 2247-131的耀变体发出的伽马射线辐射,就在规律性地变亮变暗,每一个多月变化一次。此次发现是迄今为止费米卫星观测到的唯一一次周期为月级的准周期振荡事例。目前该工作已被Nature Communications杂志接收发表。

耀变体是什么?

  有一类超大质量黑洞正处于活跃状态,吞噬着周围的物质,形成一个腰带(吸积盘),发出明亮的光,这类超大质量黑洞被称作活动星系核。研究表明,它们当中有10%会在近乎垂直于腰带的方向喷出物质和能量,喷出的速度接近光速。当喷流方向是朝向我们时,由于相对论效应,喷流出的光通常比整个星系还要强,这类活动星系核被称为耀变体。

准周期振荡是什么?

  从各个频率波段去观测活动星系核,我们会发现它们通常都呈现亮度变化(光变),而耀变体的亮度变化格外剧烈。经过长期研究,天文学家发现有一类天体具有比较罕见的亮度变化现象,即它们的亮度呈现出周期性的变化规律,故被称作准周期振荡。通常认为,这类现象揭示了近邻黑洞被吞噬物质的运动,周期从几小时到几十天;或者星系中心实际存在着两个超大质量黑洞,两个黑洞的相互绕转导致了准周期性光变,周期约从几年到几十年。

首次发现一个耀变体伽马射线辐射具有月级准周期振荡

  近日,中国科学院上海天文台由王仲翔研究员领导的研究团组,发现了一个编号为PKS 2247-131的耀变体呈现了周期为34.5天的准周期振荡。这颗耀变体离我们约36亿光年。“基于国际费米伽马射线望远镜拍摄的数据,我们发现2016年10月拍摄到的它处于剧烈耀发状态,也就是说它变得最亮,之后就开始比较有规律地周期性变暗和变亮。”该工作第一作者、上海天文台的周佳能博士介绍,他们分析发现它的周期是34.5天。

  王仲翔研究员说,这类周期为月级的准周期振荡现象非常罕见,我们分析了费米望远镜拍摄的1800个耀变体,也仅找到唯一一次,它是迄今为止费米观测到的唯一的一次周期为月级的事例。

是什么造成了这次准周期振荡呢?

  “通过更具体的分析,我们发现,在准周期振荡期间,能谱指数并未明显差别,这表明物理过程并未发生明显变化;那么亮度的周期性变化就很可能源于几何效应。具体来说,由于此耀变体的喷流有螺旋结构,在运动中其辐射方向和我们的视线方向的夹角有周期性变化,从而使得我们观测到周期性的显著光变。”该工作的主要参与者、上海天文台的陈亮副研究员解释。

  王仲翔研究员指出,此前在射电波段和光学波段都发现过喷流螺旋结构的观测证据,但从未在伽马射线波段发现过,我们首次看到了。

  本工作的合作者还包括紫金山天文台的张鹏飞和云南天文台的张居甲,以及美国和智利的天文学家。

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  图1:耀变体PKS 2247-131的伽玛射线光变曲线。在2016年10月爆发峰值之后的约210天内,此耀变体表现出周期性的光变(由绿色曲线和红色箭头标出),周期为34.5天。下方图框中给出的是上方每个点的能谱指数,在周期光变期间指数无显著变化,支持此光变的几何起源。

  图2:喷流螺旋结构产生周期性光变的示意图。在喷流物质从黑洞向外运动过程中,朝向我们视线时由于相对论效应产生光变峰值(亮),而偏离我们视线时则产生光变低值(暗)。

科研文章链接:

科学联系人:
周佳能,中国科学院上海天文台,zjn@shao.ac.cn
王仲翔,中国科学院上海天文台,wangzx@shao.ac.cn
陈亮,中国科学院上海天文台,chenliang@shao.ac.cn

新闻联系人:
左文文,中国科学院上海天文台,wenwenzuo@shao.ac.cn

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  蓝色小行星非常罕见,蓝色彗星更是几乎闻所未闻。美国亚利桑纳大学(University of Arizona,UA)博士生Teddy Kareta等人透过位于夏威夷红外望远镜设施(Infrared Telescope Facility)和史密松恩天文物理观测站(Smithsonian Astrophysical Observatory)位于亚利桑纳霍普金斯山(Mount Hopkins)的提立哈斯望远镜(Tillinghast telescope)进行观测,捕捉罕见的蓝色小行星讯息,企图揭开这颗小行星的神秘面纱。这颗编号第3200号的小行星菲以颂(3200 Phaethon)是每年三大流星群之一的双子座流星雨(Geminids,00004 GEM)的流星体来源。有趣的是,这颗天体时而类似小行星,但时而却表现得像颗彗星,其行为本就让天文学家倍感困惑,最新研究成果却让这个疑惑更为加深。

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  小行星的颜色主要受到表面物质能反射的太阳光波段的影响,绝大部分的已知小行星是暗灰色或红色调;而蓝色小行星就是反射的阳光中以蓝色光偏多的结果,菲以颂就是其中之一,这类小行星非常稀少。

  菲以颂之所以在小行星中鹤立鸡群的原因主要有二点:其一,它是太阳系内颜色相近的小行星和彗星中「最蓝」的天体之一;其二,它的轨道在近日点时非常靠近太阳,致使彼时它的表面温度会被加热到摄氏800度左右,热到足以融化铝金属。其实天文学家还被另一个理由吸引:菲以颂的外表特征和行为模式兼具了小行星和彗星的特性。

  在天空中,菲以颂看起来是个光点,就像其他数以千计的小行星一样,而不是像彗星一样有着模煳彗发和长长彗尾的模样。但菲以颂却是每年12月中旬固定出现的双子座流星雨的来源。流星雨发生在当地球通过彗星遗留在轨道上的残渣团块时。所以流星雨发生的时间和辐射点所在位置,只与彗星相对于地球的轨道有关。菲以颂之所以被认为是双子座流星雨的母天体,就是因为它的轨道和双子座流星的轨道非常近似。

  一直到1983年菲以颂被发现之前,天文学家一直认为流星雨只和彗星活动有关,从没想过会有小行星啥事。所以,天文学家便认为:菲以颂应该是一颗「死彗星(dead comet)」,所有彗星上的的可挥发性物质都已耗尽,只残余岩质部分。但典型彗核通常是红色,而非蓝色。所以,即便菲以颂的轨道偏心率极大,让人联想到彗星,但实在无法确切的说菲以颂比较像小行星还是比较像死彗星。

  菲以颂在最接近太阳的近日点前后,都会释放出细小的尘埃尾,就像是乾涸河床在午后被加热到一定程度会龟裂一样。在整个太阳系里,这种活动通常只发生在两个天体上,菲以颂,和另一个类似的天体。就是这种活动,搅乱了传统上对于小行星和彗星的定义和分际。

  Kareta等人分析了各望远镜取得的观测资料,认为菲以颂可能与2号小行星智神星(2 Pallas)有关,或甚至是从智神星分裂出来的;而智神星,是太阳系里一个大型的蓝色小行星,位于火星与木星之间的主小行星带里。然而有趣的是,他们发现菲以颂比之前测得的还要暗,反射阳光的比例(反照率)仅有智神星的一半左右,这让想说明菲以颂和智神星究竟有何关连又增添了些许难度。此外,这些天文学家获得:菲以颂表面的蓝色相当均匀一致,显示它近期曾被太阳均匀的烘烤过。

  这个研究团队目前正规划要观测另一颗蓝色小行星2005 UD。天文学家认为2005 UD可能与菲以颂有关连,所以想知道它们俩个是否有共同的稀有特性。而这个结果,或许就能弥平菲以颂到底是什么样的天体的争议。

额外红利:有关双子座流星雨的五个事实:

  双子座流星雨极大期发生在每年的12月13-14日,于凌晨2时左右的观察时机最佳。不过其实在极大期前后几天,也能看到这群流星雨,只是数量比极大期少。

  双子座流星雨是每年最活跃的流星雨之一,在极暗环境中、天空透明度非常棒的状态下,每小时约可见120颗流星。

  双子座流星雨盛宴出现历史不长。这群流星雨在1862年首见于美国密西西比州,从中国历史文献纪录上则或许可前推至西元1077年。

  双子座流星雨是全年所有流星中,唯二与活跃彗星无关的流星雨之一。另一群是极大期约在每年1月3日的象限仪座流星雨,其来源是2003 EH1,这或许也是一颗死彗星。

  双子座流星雨的辐射点,即流星看起来从天空中某处向外射出的地方,非常靠近北河二(Castor)这颗双子座两颗头部亮星之一。以望远镜或高品质的双筒观察北河二的话,其实会看到北河二是由数颗星聚集而成的聚星系统,不过单以肉眼观察是无法将这几颗星分辨开来的。

资料来源:University of Arizona

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  近年来天文学家已经发现了成千颗系外行星, 甚至离我们太阳最近的恒星——南门二的毗邻星(Proxima Centauri)也发现拥有地球大小的行星。2018年11月14日,天文学家宣布了另一个激动人心的发现,第二近的恒星系统也是最近的单星,距离我们只有6光年远的巴纳德星(Barnard's Star)发现拥有超级地球。

  巴纳德星美国天文学家E.E. Barnard命名,他于1916年发现这颗自行速度惊人的恒星,每180年就会在天空移动满月的宽度。其实在20世纪60年代,巴纳德星是第一个宣布「发现」行星的恒星。天文学家Peter van de Kamp认为,他看到星星在我们的天空中移动时出现“摆动”(wobbles)是行星所造成,但最后发现其实是望远镜镜头的错误!

  近期,欧南天文台(ESO)与卡内基科学研究所的研究小组,通过分析20年来7具望远镜共771次测量的资料,以径向速度法(radial velocity method)找到这颗巴纳德B星(Barnard’s Star b,GJ 699 b)。这颗行星比地球重3.2倍,距离母星为0.4 AU,并以233天公转,是径向速度法所找到最小母恒星,和距离母星遥远的行星,因此测量难度也最高。

  虽然以太阳系来说,这颗星位于炎热的水星轨道,但巴纳德星极暗淡,是仅比木星大一点的红矮星,因此巴纳德B星位于“雪线”附近,估计表面温度为-150摄氏度,是颗冰冻的超级地球。相关研究发表在《自然》期刊

资料来源:Earth Sky

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  国际天文学联合会(IAU)的所有成员以电子投票方式决议通过,建议将哈勃定律重新命名为哈勃-勒梅特定律(Hubble–Lemaître law)。

  哈勃-勒梅特定律描述遥远星系的退行速度与它们和地球的距离成正比。提出这项决议是为了向Lemaître和Hubble致敬,他们对现代宇宙学的发展作出了重要贡献。

  星系退行的发现是现代宇宙学的基础支柱,也是天文研究的一个重要里程碑。为了表彰比利时天文学家乔治·勒梅特(Georges Lemaître)对宇宙膨胀理论的科学贡献,借由IAU成员的投票,IAU决定建议将哈勃定律改名为哈勃-勒梅特定律。

  在与天文学界协商一段时间后,2018年8月在维也纳(奥地利)举行的IAU第三十届大会上提出并讨论了建议重新命名哈勃定律的决议。所有IAU的个人和初级成员(共11072人)都被邀请参加电子投票, 投票于2018年10月26日午夜结束。计有4060人在截止日期前投票(投票率为37%)。

  提议的决议桉以78%的赞成票和20%的反对票(2%弃权)获得通过。

  IAU的一个职责是促进意见交流和国际讨论——并努力用历史事实为科学论述做出贡献。为了纪念乔治·勒梅特的知识完整性和极其重要的发现,IAU很荣幸地建议将宇宙的膨胀称为哈勃-勒梅特定律。

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图说  国际天文学联合会(IAU)的所有成员以电子投票方式决议通过,建议将哈勃定律重新命名为哈勃-勒梅特定律。

资料来源:Astronomy Now

发布单位:台北市立天文科学教育馆

1542035084260881.jpg图说  这些砾岩中,有一些是圆滑的形状,进一步证明了水流的存在。

  大约20公尺高的大规模洪水可能曾经席卷火星表面。

  根据一项新的研究,红色星球上的许多沉积岩石都是大量的水流造成的结果,此水流量绝对不会是“一条微不足道的河流”所造成的。

  研究人员表示,火星可能曾经全球被冰层所覆盖,就像更新世期间的地球一样,后来经历巨大的洪水爆发,塑造了如今所看到的地形特征。

  在这项新的研究中,研究人员在火星的盖尔陨石坑(Gale Crater)中发现了400公尺长的沉积岩。

  好奇号探测车和火星侦察轨道卫星对这个地区已进行过部分探测,据信有37亿到41亿年前的岩石存在。

  杰克森州立大学的Ezat Heydari说,根据这项新的研究,400公尺长的沉积岩中的四个结构代表了不同的沉积类型,都和水有关。

  在一个被称为Hummocky平原的地方,发现有圆形鹅卵石和高达4公尺的十字形山脊。在那里,沉积物的颗粒大小达到20公分。

  Heydari说,这些山脊是不对称的。换句话说,它们是由一个定向的水流形成的。

  根据研究人员的说法,创造这样的特征需要水深达10-20公尺的大规模洪水。

  Heydari说,如同我说的这些沉积物的形成与洪水有关,而不是一条微不足道的河流所能造成的。

资料来源:Daily Mail Online

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  研究人员首次在极年轻的恒星系统中,发现4颗木星或土星大小的系外行星。此外,这系统还创下另一纪录,离母恒星最远的行星比最里面的行星距离多1千倍,天文学家相当好奇这种系统如何形成。

  这颗恒星金牛座CI星(CI Tau)属于典型金牛座T型星(Classical T Tauri Star),估计仅200万岁,算是恒星界的小婴儿,所以周围仍拥有尘埃和冰组成的巨大原行星盘。在2016年,这颗恒星被发现拥有一颗质量为木星12.3倍的热木星而引起注意。因为热木星通常被认为太靠近它们的母星,因此应该是外围区域形成之后才移近其母星,但这颗恒星如此年轻,天文学家不明白它如何快速迁移。

  最近,剑桥大学领导的研究小组利用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列(ALMA)观察CI Tau,发现圆盘中的显现3个明显的间隙,他们认为可能是由另外3颗气体巨行星所造成。这4颗行星的轨道差异很大,从0.1到100AU。热木星在水星轨道的范围内,约木星10倍质量。第2远的行星与木星差不多重,最远2颗则与土星差不多重。

  天文学家认为大约1%的恒星拥有热木星,但它们年龄都比CI Tau大上数百倍。 因此,天文学家有许多疑问待解,比如说外围行星是否与内侧行星驱动到超近轨道过程中起作用,是否为制造热木星的机制。此外,外围物质较少,如何能形成最外面2颗土星级的大行星。相关研究发表在The Astrophysical Journal Letters期刊。

资料来源:Astronomy Now

发布单位:台北市立天文科学教育馆

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图说:这张叠加后的2018十月天龙座流星雨照片,是由Tioga Gulon在他的观测地点(Fléville)所拍摄

  2018年10月8日至9日的晚间,欧洲地区的观测者见到了高度活跃的十月天龙座流星雨(October Draconids,00009 DRA),在UT(格林威治标准时间)的晚间10点至9日0时,该地区的天顶每时出现率ZHR甚至超过100颗,不过这波流星雨较为暗淡(大多是4~5等亮度),仅有少数几颗较亮的流星。

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图说:十月天龙座流星雨各时段回报数量图表

  当地观测者Sirko Molau说:大多数流星具有典型的易碎外观,会在其轨迹的尽头慢慢地解体;位于法国西边的观测者Tioga Gulon说:“在22h~22h30 UT期间,大约每分钟就有1至2颗流星”;来自波兰的Mariusz Wiśniewski也说:“十月天龙座流星雨昨晚大爆发!这次流星雨极大值应有达到每时100颗”;资深观星人Jure Atanackov也说:“龙心大悦! 在一般条件下观察,流星雨最高峰在23:00~23:20 UT左右,即使当时的辐射点低于30度,每小时流星数至少也有100颗,也就是说如果是在天顶时的流星数肯定更多”,诸如此类的流星观测者证词均可以在Meteor News找到。

资料来源:国际流星组织(IMO)


  普通民众所说的“天龙座流星雨”一般是指十月天龙座流星雨(October Draconids,简称DRA,代码009)。但用在专业术语中,流星雨名称就不能随意简称了。以天龙座命名的流星雨共有41个,如果省略,就不知道哪一个天龙座流星雨。
(00009 DRA)十月天龙座流星雨 October Draconids(已确定)
(00045 PDF)天龙座φ流星雨 phi Draconids(常规)
(00073 ZDR)天龙座ζ流星雨 zeta Draconids(常规)
(00088 ODR)天龙座ο流星雨 omicron Draconids(常规)
(00142 MDR)天龙座μ流星雨 mu Draconids(常规)
(00184 GDR)七月天龙座γ流星雨 July gamma Draconids(常规)
(00197 AUD)八月天龙座流星雨 August Draconids(常规)
(00220 NDR)天龙座ν流星雨 nu Draconids(常规)
(00242 XDR)天龙座ξ流星雨 xi Draconids(常规)
(00276 ADR)天龙座α流星雨 alpha Draconids(常规)
(00279 ZED)七月天龙座ζ流星雨 July zeta Draconids(常规)
(00334 DAD)十二月天龙座α流星雨 December alpha Draconids(已确定)
(00336 DKD)十二月天龙座κ流星雨 December kappa Draconids(已确定)
(00380 KDR)天龙座κ流星雨 kappa Draconids(常规)
(00383 LDR)天龙座λ流星雨 lambda Draconids(常规)
(00387 OKD)十月天龙座κ流星雨 October kappa Draconids(常规)
(00391 NDD)十一月天龙座δ流星雨 November delta Draconids(常规)
(00392 NID)十一月天龙座i流星雨 November i Draconids(常规)
(00427 FED)二月天龙座η流星雨 February eta Draconids(已确定)
(00441 NLD)十一月天龙座λ流星雨 November lambda Draconids(常规)
(00470 AMD)八月天龙座μ流星雨 August mu Draconids(常规)
(00526 SLD)天龙座λ南流星雨 Southern lambda Draconids(常规)
(00528 JZD)一月天龙座ζ流星雨 January zeta Draconids(常规)
(00532 MLD)五月天龙座λ流星雨 May lambda Draconids(常规)
(00541 SSD)天龙座66流星雨 66 Draconids(常规)
(00557 SFD)天龙座64流星雨 64 Draconids(常规)
(00658 EDR)天龙座ε流星雨 epsilon Draconids(常规)
(00686 JRD)六月天龙座ρ流星雨 June rho Draconids(常规)
(00703 IOD)天龙座ι流星雨 iota Draconids(常规)
(00745 OSD)十月天龙座6流星雨 October 6 Draconids(常规)
(00753 NED)十一月天龙座流星雨 November Draconids(常规)
(00754 POD)天龙座ψ流星雨 psi Draconids(常规)
(00755 MID)五月天龙座ι流星雨 May iota Draconids(常规)
(00796 SED)九月天龙座ε流星雨 September epsilon Draconids(常规)
(00843 DMD)十二月天龙座μ流星雨 December mu Draconids(常规)
(00855 ATD)八月天龙座τ流星雨 August tau Draconids(常规)
(00880 YDR)天龙座Y流星雨 Y Draconids(常规)
(00883 NMD)十一月天龙座μ流星雨 November mu Draconids(常规)
(00894 JMD)六月天龙座μ流星雨 June mu Draconids(常规)
(00905 MXD)三月天龙座ξ流星雨 March xi Draconids(常规)
(00906 ETD)天龙座η流星雨 eta Draconids(常规)
流星雨资料取自:国际天文学联合会流星数据中心(MDC)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  假设我们的太阳是一个巨型蛋糕,那么环绕它旋转的行星们就相当于杯子蛋糕,再其次环绕行星们旋转的卫星,就如同超迷你版杯子蛋糕。有没有一个可能是比超迷你版杯子蛋糕还要再小一层级的星存在呢?

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「卫卫星」(影像来源:Original photo by Dave Grubb/Flickr、MNN重制)

  根据《新科学人》科学杂志的报导在新一系列的计算表明,有!而且它们将被称为「卫卫星(moonmoon)」。卫卫星的形成条件极度严苛,首先它必须离它的母卫星够近,以便于环绕卫星公转,而不是被该卫星的行星拉走,但又得要够远,免得母卫星的潮汐力将「卫卫星」撕碎。

  虽然我们的太阳系还没有发现任何一颗「卫卫星」,但研究团队指出,太阳系内有四颗卫星可以容纳这样一颗特殊天体的存在,包含地球的邻居——月亮、木星的卫星卡利斯托(木卫四)、土星的泰坦(土卫六)及伊阿珀托斯(土卫八)

资料来源:arXiv preprint serverMother Nature Network