木星有79顆衞星?不,可能是600顆_風聞
观察者网用户_244575-2020-09-16 08:43
原作:Govert Schilling
編譯:徐鵬暉
校譯:張雨荷 黃雪妮
審閲:牧夫天文校對組
編排:邱煜欣
後台:庫特莉亞芙卡 李子琦 徐玖坤
原文鏈接:https://skyandtelescope.org/astronomy-news/jupiter-could-have-600-moons/
最新研究表明,行星之王木星可能擁有數百顆較小的衞星。

圖為木衞三(最大的伽利略衞星)和木衞二(最小的伽利略衞星)以及它們在木星表面投下的影子,新發現的天體在離木星更遠的軌道上
圖源:Damian Peach
近日,一個加拿大天文研究團隊發現木星可能擁有大約600顆直徑在800米以上的衞星。他們將於本月25號在線上舉行的2020歐洲行星科學大會上彙報他們的成果。這些衞星中的大部分都分佈在廣闊的、形狀不規則的逆行軌道上。
在過去的20年裏,大型數碼相機的快速發展幫助天文學家們發現了數十顆小型的木星衞星。早在2003年,卡內基研究院的Scott Sheppard就曾估計過,直徑在1千米以上的木星衞星可能有100顆左右。
然而,三位來自温哥華不列顛哥倫比亞大學的研究者Edward Ashton、Matthew Beaudoin和Brett Gladman,共同發現了近50顆尺寸比1千米更小的衞星。他們觀測了約一個平方度的天區,並根據得到的結果進行外推,最終得出了木星周圍有近600個小天體的結論。
2010年9月8日,該研究團隊利用一台3億4千萬像素的MegaPrime相機拍攝了60張木星附近天區的照片,每張曝光時間140秒。這些照片由位於夏威夷莫納克亞山的加拿大-法國-夏威夷望遠鏡進行拍攝。天文學家們對這些照片進行了126次不同的排列組合,每一種組合都是基於木星潛在衞星的可能運行速度和方向考慮的。

這張圖裏的是最亮的候選衞星之一(臨時編號:j22r94a24),衞星位於圖的中央,周圍的線條是經過轉換和疊加處理後恆星留下的軌跡
圖源:Edward Ashton(不列顛哥倫比亞大學)
天文學家們利用這種方法發現了52顆亮度在25.7等以下的天體,這個亮度的天體對應的尺寸大約在800米左右。其中有7個較亮的被證明為已知的不規則衞星,其餘的幾乎都是逆行的木星衞星,它們的公轉運行方向與木星自轉方向相反。相關論文已被《行星科學》雜誌接收。
如果這種對一個平方度的天區進行“鉛筆束”式的高敏感度掃描都能發現45顆之前未知的衞星,那尺寸在800米以上的木星衞星數量據估計應該在600顆左右。而目前官方公佈的木星衞星數量只有79顆。
去年新發現了20顆土星衞星的Sheppard對這個結果並不感到驚訝。“我們在2018年發表的成果裏用到過類似的轉換和疊加技術,”他説。“我們同時也在那篇論文裏提到了不能確定為衞星的一些觀測結果,因為我們沒有花更長時間,比如幾個月到幾年,來有效地確定它們的軌道。”

這張圖顯示了已確認的79顆木星衞星的軌道,順行的衞星軌道(紫色和藍色)較為靠近木星,而逆行的衞星軌道(紅色)則較為遠離木星。新發現的衞星可能屬於後一類。綠色的是衞星Valetudo的軌道。它是個特例,儘管和一羣逆行衞星混在一起,但卻是順行的。
圖源:卡內基研究院/ Roberto Molar Candanosa
同樣地,這次的發現也不能直接將其定性為45顆新發現的衞星,更不用説據此外推出來的600顆了。“我們仍然需要使用大型望遠鏡並花上很長時間來對這些數量眾多的小衞星進行精確定軌,”Sheppard説,“之後我們才能對這些發現的結果評估其科學價值。”
據Ashton介紹,目前他們還沒有安排後續的觀測計劃。“最好能夠進行確認”,他説,“但這意味着我們需要從頭開始對它們進行跟蹤。”但是,維拉·魯賓天文台在未來一定會再次發現這些小衞星。“那時,這些線索就會聯繫起來,我們的觀測結果也將會得到確認。”
這次的新發現又引出了新的問題:能被稱為衞星的天體的尺寸的界限在哪裏?“如果不斷降低要求的話行星環中的顆粒最終也許都能算作衞星,所以某種程度的限制是必要的,”Ashton説。但是Sheppard認為,我們並不需要“對衞星作更進一步的定義”。但是不管如何,他説,國際天文學聯合會(IAU)是不會給尺寸小於1千米的行星衞星命名的。
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