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新木卫: 被你们发现纯属意外

近日,天文界掀起了一阵不小的风浪,因为在木星的周围,又发现了12颗新卫星,已知的木卫总数增加到了惊人的79颗!如果按照卫星数量的多少对太阳系的行星进行排名,木星可以说是当之无愧的第一名。

其实,发现这几颗卫星纯属是一场意外。

探寻“第九行星”路上的意外

原来天文学家认为,在太阳系的最边缘,冥王星的外围,存在着“第九行星”,因此天文学家一直致力于证明它的存在。

2017年,美国天文学家尝试用望远镜寻找可能的边缘行星时,木星意外地进入了望远镜的视野,同时木星周围的微小物体发出的闪烁光芒吸引了天文学家的注意。“这些物体可能是木星的新卫星!”天文学家激动地说。

在木星周围发现卫星是很困难的。虽然木星是太阳系中最大的行星,引力的影响范围很大,可以容纳许多卫星,但是因为区域过大,要想搜索体积很小的卫星比在大象身上找到蚂蚁还难。同时由于木星体积很大,反射了大量的光,这意味着天文学家在通过捕捉卫星散发的微弱光芒时,可能会受到木星较强的反射光的影响。

虽然困难,但天文学家们不会放弃。经过了一年的追踪,美国天文学家终于确定这些微小物体有着闭合的轨道,并且围绕木星做周期性运动,证实了它们确实是由木星的引力控制的,是木星的卫星。那么它们到底是什么样的卫星呢?

群卫中的“怪胎”

按照距离木星的远近,天文学家将迄今发现的木卫分为三个类型:距离最近的伽利略卫星群、距离最远的外围逆行卫星群和两者之间的顺行卫星群。

伽利略卫星群包括木卫一到四,因被伽利略发现而得名,运行轨道为圆形,轨道平面几乎与木星赤道面重合,交角基本为0°,运行方向与木星自转方向相同;外围逆行卫星群的轨道面与木星赤道面的交角最大,而且运行方向均与木星自转方向相反;两者之间的顺行卫星群运行方向也与木星自转方向相同,轨道平面与木星赤道面交角约在27°左右。

在新发现的12个卫星里,有9个属于外围逆行卫星群,还有2个卫星属于顺行卫星群。最后一颗叫瓦雷图多,它可能是目前为止发现的木卫中最小的一颗,也是最“怪胎”的一颗。

它的直径还不到1千米,虽然在外围逆行卫星群的范围里,但运行方向却和顺行卫星群一致。由于它的另类,瓦雷图多被天文学家冠以“怪胎”的称呼。

天文学家认为,这颗“怪胎”如果一直这样迎着其他卫星逆行下去,终将发生“交通事故”,与其他卫星发生碰撞。

新卫星引发猜想

新木卫的发现壮大了木卫家族,也再次引发了科学家们对木星成因的关注。科学家们相信,这些散发光芒的新卫星,可能暗藏木星形成的大秘密。

木星是太阳系中体积最大的行星,也是带有“光环”的行星之一。天文学家认为,如果想要了解木星是如何形成的,首先就是要探寻“光环”形成的秘密,而新卫星的发现给如何探索“光环”提供了一个方向。

在新发现的12颗卫星中,位于外围逆行卫星群的9颗新卫星由于在三个不同的轨道,被认为是三个大卫星与天体碰撞形成的碎片;而位于顺行卫星群的2颗新卫星,由于共同的特性如相同的轨道倾角,被认为可能是以前存在的一个大卫星的碎片;而“怪胎”卫星也被认为是大卫星碎片。

那么这些大卫星从何而来?碎片又是怎么形成的呢?

在对卫星组成研究过后,天文学家怀疑大卫星可能曾是太阳系空间的漂浮物,因为大卫星的组成成分可能是岩石和冰,而岩石和冰是太阳系区域的常见成分。

天文学家认为,木星在形成初期,因为自身强大的引力,可能捕获了漂浮在它周围的大卫星,被捕获的大卫星在不同的轨道上运行。

距离木星较远的逆行卫星群附近,木星捕获了一颗“另类”的大卫星,这颗大卫星和其他卫星的运行方向相反。由于它和外围逆行卫星群有相近的运行轨道和相反的运行方向,在某一瞬间与正在运行的一颗逆行大卫星发生“交通事故”。两颗天体相撞,大卫星被撞碎,形成了现在的9颗外围逆行新卫星和“怪胎”卫星,也许还有其他碎片。

而距离木星较近的顺行卫星群附近,木星也捕获了一颗大卫星,其运行方向与木星自转方向一致,可能后来和彗星、小行星等天体碰撞,形成了2颗顺行新卫星和其他天体碎片。

随着碰撞的不断发生,卫星碎片和其他天体碎片的数量不断增多,同时木星一直吸引着“路过”它的太空漂浮物,“光环”开始有了雏形。因此,天文学家认为,“光环”实际上是卫星撞击和木星捕获太空漂浮物的结果。

在庞大的木星周围,也许还存在着更多的卫星,它们正默默地围绕木星旋转,等待着我们去“意外”发现。


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