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教科书又要改!土星新增20颗卫星把木老大推下宝座

来源:天文茶餐厅 编辑:admin 时间:2019-10-15
导读: [db:摘要]

  近日,国际天文学联合会的小行星中心宣布,由美国卡耐基科学研究所(Carnegie Institution for Science)斯科特·S·谢泼德(Scott S。 Sheppard)领导的研究小组发现了20颗环绕土星运动的新卫星,这使得太阳系第二大行星的卫星总数达到了82颗,一举超越木星的79颗,教科书恐再度改写。

土星的新卫星(来源:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Paolo Sartorio/Shutterstock)土星的新卫星(来源:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Paolo Sartorio/Shutterstock)

  观测小组成员除了谢泼德外还有加州大学洛杉矶分校的戴维·朱伊特(David Jewitt)和夏威夷大学的简·克莱纳(Jan Kleyna)。他们使用位于夏威夷莫纳克亚山上的斯巴鲁望远镜(Subaru Telescope)发现了这些土卫系的新成员。去年,谢泼德等人曾发现了木星的12颗新卫星。

土星新卫星之一被发现时的照片,每张照片累计曝光1小时。(来源:Carnegie Institution for Science/Paolo Sartorio)土星新卫星之一被发现时的照片,每张照片累计曝光1小时。(来源:Carnegie Institution for Science/Paolo Sartorio)

  这批卫星个头都非常小,直径约5千米,20个当中有17个是逆行的(指与行星自转方向相反)。其中两颗卫星离土星相对更近,不过即便如此绕土星一周也需要大约2年的时间。而更遥远的卫星则需要3年多才能完成一个轨道周期。它们的轨道倾角都比较大,这是外层卫星(不常规卫星)比较典型的特征。土星有24颗卫星属于常规卫星,离土星相对近一些,更重要的是,它们的公转方向与土星自转方向相同,且在土星赤道面附近。而外侧有很多个头较小,轨道比较特殊,被归为不规则卫星,根据倾角和公转方向的不同,它们可以被分为三个族群。

  “高卢”群、“挪威”群、“因纽特”群卫星的轨道特征分布,横轴为公转轨道半长径,纵轴为轨道倾角,白色虚线以上为逆行,以下为顺行。(来源:Carnegie Institution for Science)

  第一个族群叫“高卢”群(Gallic group),它们都是顺行的,轨道倾角在35°至40°之间,偏心率0.53左右。在这次新发现的20颗新卫星中,只有1颗特征与高卢群接近,但是与土星的距离要远得多,这是否暗示着它可能是被逐渐推到外面去的呢?当然还有一种可能就是与高卢群根本就没有关系。

  第二个族群被称为“斯堪的纳维亚”群或“挪威”群(Norse group),它们最大的特点是“逆向行驶”,轨道倾角在136°~175°之间,偏心率的范围也很宽,从0.13到0.77,正因为此,它们又可以被分为好几个子群。在久远的过去,土星可能曾俘获过一个小行星,后来在引潮力的作用下瓦解成许多碎块,并逐渐形成这一族群。这次新发现的卫星绝大多数都属于这类,其中有一个还是目前离土星最远的。

  第三个族群被称为“因纽特”群(Inuit group),轨道倾角40°~50°,偏心率0.15~0.48。因纽特人生活在包括西伯利亚、阿拉斯加和格陵兰岛等地在内的北极地区,他们有个更为熟悉的称呼是爱斯基摩人(要注意的是因纽特人不喜欢人们称之为爱斯基摩人,因为那个名字是敌人起的)。这类卫星可能也由历史上一个更大的卫星分裂所形成。新卫星中有2颗属于这一族群。

土卫系“顶视图”和“侧视图”(来源:Carnegie Institution for Science)
       

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