发布单位:台北市立天文科学教育馆

  天文学家发现了1颗绕天王星运行的小卫星和2颗绕天王星运行的小卫星,这使他们已知的卫星数量分别达到16及28颗。

  天王星的新卫星是20多年来的新发现,可能是同类中最小的,直径只有8公里,绕天王星一圈需要680天;对比之下,火星的卫星火卫二(Deimos)直径13公里,也是太阳系中较小的卫星之一。根据卡内基科学研究所的新闻稿中提到,天王星的新卫星暂时被称为「S/2023 U1」,未来将以莎士比亚着作中的一个角色命名它。

  海王星两颗新卫星中较亮的那颗暂时命名为「S/2002 N5」,直径约为23公里,绕海王星一圈约需要9年;较暗的卫星,暂时被命名为「S/2021 N1」,直径约为14公里,每27年绕海王星一周,这两个海王星的新卫星将根据希腊神话中的海神和宁芙(又可翻译成仙女或精灵)相关神祇命名。

  国际天文学联合会小行星中心于2024年2月23日发布了这三颗新卫星的发现,这一发现是由卡内基科学中心的科学家Scott Sheppard与美国太空总署喷射推进实验室(JPL)的Marina Brozovic和Bob Jacobson、夏威夷大学的David Tholen、北亚利桑那大学的Chad Trujillo和日本近畿大学的Patryk Sofia Lykawa合作,利用夏威夷和智利的天文台发现的。

  研究人员在三到四个小时的时间里拍摄了一系列五分钟的曝光,这些短暂的闪烁图像后来被「分层」处理,这样新发现的卫星就能更清晰地显现出来。这三颗卫星的轨道都是蛋形的,高度倾斜于各自冰巨星的平面。这代表它们不是在原行星周围诞生的,而是后来被引力捕获的,其研究内容发表于Scott Sheppard他的个人网站及卡内基科学研究所官网。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:Space.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  木星是太阳系中质量最大的行星,在2019年10月8日,土星确认轨道的卫星数量首次超过木星,达到82颗,虽然在不久后,有一位业余天文学家确认了第80颗木星卫星的轨道,缩短了与土星卫星数量的差距,仍无法撼动土星的卫星数量冠军宝座。

  2022年12月,卡内基科学研究所的天文学家Scott S. Sheppard在个人网页上将木星卫星数量更新为83颗,却没有任何相关内容或研究资料佐证,我们当时推测他本人正在撰写相关文章提交研究单位,不过这一揭露就是12颗,使木星的卫星一次增加到92颗,重新夺回卫星数量冠军的宝座。

紫色轨道为伽利略四大卫星、蓝色轨道为希马利亚群的新卫星、绿色轨道则卡尔波群新卫星,红色轨道则为外围的九颗新卫星。
图说:紫色轨道为伽利略四大卫星、蓝色轨道为希马利亚群的新卫星、绿色轨道则卡尔波群新卫星,红色轨道则为外围的九颗新卫星。

  之所以会延迟一段时间才发表主要是因为这些新的卫星环绕木星的时间较长,天文学家必须跟踪一圈完整轨道,以确保它们实际上是绕木星运行。新发现的12颗卫星中,有9颗特别遥远,根据Sheppard提交给小行星中心的观测资料显示,这9颗卫星的轨道周期都超过550天并且相对较小,除此之外还处于逆行轨道,意即这些新卫星可能是中途被木星的引力拦截的小行星,又或者是稍大的天体互撞的破碎残骸。

  除了几个较大的伽利略卫星外,那些较小的顺行卫星都比逆行卫星更难发现,因为它们离木星较近,来自木星的散射光极其强烈,即使到现今也才发现了13个顺行小卫星。这些顺行小卫星又分成两群,希马利亚群及卡尔波群,前者以木星的第五大卫星命名,这群卫星距离木星约1100万至1200万公里,共有9颗,本次又发现了2颗;卡尔波群则以2005年确认的卫星卡尔波命名,所谓的「群」其实也只有这么一颗,它离木星更远,到达了1700万公里,而本次新增的卫星中有一颗就跟卡尔波的轨道类似,因此说它们成「群」也许不再奇怪了。

  新发现的木星卫星可以成为未来木星飞掠任务的绝佳目标,这包含欧洲太空总署即将于2023年4月发射的JUICE任务和美国太空总署的欧罗巴快艇任务。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  自1877年发现火星的两个小卫星火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos)以来,它们使研究人员感到困惑。由于它们非常小:火卫一的直径为22公里,火卫二的直径仅12公里,而且外观像马铃薯。这使人们怀疑它们可能是被火星重力所捕获的小行星。但科学家认为:若是它们是捕获的天体,轨道将为高度椭圆,且轨道倾斜度为随机。但事实上却相反,火星卫星的轨道几乎为圆形,并位在火星的赤道上。因此,研究团队以电脑模拟轨道的变化,证实过去火卫一和火卫二的轨道交叉,意味它们有相同起源。并认为:当时有更大的卫星在火星上运行,且被另一天体撞击,火卫一和火卫二就是残骸!相关论文发表在journal Nature Astronomy上。

  这些结论虽然容易理解,但需要进行广泛的计算。首先,研究人员必须完善描述卫星与火星之间的相互作用。作者解释:所有天体都相互施加潮汐力,这些力导致能量转换,称为耗散,其强度取决于物体的大小、内部组成以及彼此距离。NASA的洞察号正在火星上进行探索,苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)也参与该任务的地震仪,用于记录地震和陨石撞击。作者说:这些观测能使我们研究火星内部密度与能量耗散。此外,由其他太空船测量表明,火卫一和火卫一由非常多孔的物质组成,它们的密度小于2克/立方公分,远低于地球5.5克/立方公分。他认为火卫一内部有很多空腔,里面可能有水冰让潮汐力造成大量能量消散。

  利用这些精确资料与理论,研究人员进行数百次计算模拟,以追踪火卫过去的轨道,估计10到27亿年前之间它们到达相交点(即火卫一和火卫二诞生时)。确切的时间必须精确得到火卫内部性质。研究人员希望计划于2024年发射的日本太空船Mars Moons eXploration能探测并送回火卫一的样本,可提供有关火星卫星内部的必要细节,并更精确地计算。

  他们计算得出的另一结果是,火卫的前身比火卫一离火星更远。研究人员解释说,虽然较小的火卫二仍留在它诞生地不远,但潮汐力使火卫一持续接近火星。模拟显示火卫二会非常缓慢地离开火星,然而,火卫一将在不到4000万年的时间内坠入火星,或接近时被重力破坏。(编译/台北天文馆助理研究员李瑾)

火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos)艺术图
火卫一(Phobos)和火卫二(Deimos)艺术图

资料来源:SciTechDaily

2023.2.5更新:2023年木星卫星数量再次反超土星,数量达到92颗

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  天文学家在2019年年初发表了木星卫星增加的研究报告,报告中提到木星的已确认卫星增加了12颗,变成了79颗,原以为如此一来便坐实了拥有卫星数第一名的位置,没想到才短短八个月,就被超越。

  北京时间2019年10月8日凌晨,华盛顿卡内基研究所Scott Sheppard博士宣布,使用位于夏威夷莫纳基亚山上的8.2米昴星团望远镜新发现了20颗土星卫星的事迹震惊天文界,原先土星的已确认卫星为62颗,经此一「役」,土星的卫星从62颗瞬间增加至82颗,一举成为最多已确认卫星的行星,打败了常年夺冠的木星,卡内基研究所甚至邀请世界各地的人们协助参与卫星的命名。

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图说:土星的新卫星分布相对位置,每颗新发现的卫星直径约5公里,其中17颗绕着土星逆行,这意味着它们的运动方向与土星自转方向是相反的。另外三颗卫星的运行方向与土星自转方向相同。本图未按实际比例绘制。

  若您对土星卫星的命名有兴趣,由于原视频说明为英文,在这里简单翻译:

  一、要命名卫星,必须遵守下列的基本规范,你必须对神话故事中的巨人有所了解,并且依其轨道位置来形容这颗卫星所在的群集中命名,接着下方说明各个群集:

•这些新发现的其中两颗卫星属于因纽特群注(Inuit group),即轨道倾角约40至50度,这两颗卫星必须以因纽特神话中的巨人来命名。
•其中的十七颗卫星则属于诺尔斯群(Norse group),这些卫星属于逆行轨道,所以命名也必须以北欧神话中的巨人来取名。
•最后一颗的轨道倾角约35至40度,属于高卢群(Gallic group),故必须以凯尔特神话中的巨人来取名。

  二、事实上,上网搜寻神话巨人列表,你可以找到一大堆有趣的名字,例如:我找的第一个是Amarok,它是一只巨狼不是人,而且它的猎食行为与狼群不同,是独自狩猎,毕竟只有它一只,是要怎么「群体狩猎」,如果你从网页搜寻该名字,只会找到大众的小货车,记得加上神话的单词(mythology)

  三、北欧神话中上百个巨人的名字我找到一个Mánagarm,喔我不是说宝可梦的鸭嘴火兽(Magmar),它是一只在诸神的黄昏中追逐月亮的巨狼,同样也不是人。

  四、喔,对了,如果你找到一个名字是小行星或卫星早就有的,例如Sedna,请你跳过喔!如果你找到中意的名字的话,请你在推特上TAG @SaturnLunacy并使用hashtag功能注明#NameSaturnsMoons,并在最后一行说明简短的命名理由,越有趣就越有机会被选上喔。(请用英文)

开始时间:2019年10月7日
截止时间:2019年12月6日

注:因纽特人即为爱斯基摩人中的一个分支,但因其名是由北美称其为「吃生肉的人」,带有贬义,故他们自称为因纽特人。
资料来源:卡内基研究所

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2023.2.5更新:2023年木星卫星数量再次反超土星,数量达到92颗