气态巨行星海王星的最小卫星海马在其轨道上的艺术构想图。图片来源:NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI)
马拉松比赛全程约 42 公里,而海王星最小的卫星“海马”尺寸仅 34 公里,还不到一场马拉松跑过的距离。一项新研究对“海马”的尺寸进行了新的评估,并揭示了它那混乱的过去,这对研究卫星的形成带来了新的启示。
这颗模糊而寒冷的小行星再也不叫“海卫十四”了。天文学家给它取了一个名字——“海马”(Hippocamp)。它是海王星最晚被发现的卫星,之前也被称为 S/2004 N1。他们还在一项新的研究报告中指出了这颗卫星的大小,并揭露了它的一些有意思的过去。2013 年,由马克·肖华特(Mark Showalter)带领的团队宣布了 S/2004 N1 的存在。
该团队来自搜索地外文明计划研究所(Search for Extraterrestrial Intelligence,SETI)。团队的科学家通过分析美国宇航局(NASA)哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)在 2004 年到 2009 年期间拍摄的照片,发现了这颗卫星。
最近,肖华特团队结合了 2016 年哈勃的新观测结果,更新了对卫星的评估。相关研究于今年 2 月 20 日发表在《自然》(Nature)期刊上。肖华特和团队采用了他们在几年前设计的一个巧妙技术,这项技术使他们能够最先发现卫星。该团队的科学家“转换”了哈勃望远镜对海王星系统拍摄下的 8 张连续 5 分钟曝光图片,重新排列像素,这样即使卫星作轨道运动,他们也能够将海马的图片相互“堆叠”在一起。
这项新的分析描述了一个比之前想象的稍微大一点的“海马”,直径约 34km,研究人员指出,它和一颗名叫“天涯海角”(Ultima Thule)的小行星尺寸大致相同。“海角天涯”是 NASA 的“新视野”号(New Horizons)航天器在元旦那天飞越的一个奇特而遥远的天体。
像地球自己的卫星一样,长久以来,普罗透斯和海马都在沿着螺旋轨迹缓慢远离它的母行星——尽管它们的速度要慢得多。大约在四十亿年前,普罗透斯可能就在海马旁边,因此它那时有可能就吞掉了这颗较小卫星,肖华特说。
因此,肖华特和同事怀疑海马形成的时间比普罗透斯晚。事实上,他们相信较小的卫星可能之前是它相邻的较大卫星的一部分:海马可能是普罗透斯在很久之前被彗星撞击后爆炸飞入太空的碎片合并而成,研究人员在最新的论文中写道。
多年来,肖华特在许多天然卫星的发现中起到了关键的作用,其中包括 20 世纪 90 年代初发现的土星的 “馄饨卫星”——潘(Pan)。