科学家意外发现12颗新木星卫星：轨迹奇怪，难以发现

据《国家地理》最新消息，天文学家在观测太阳系遥远边缘时，本来希望寻找一颗假想行星的过程中却意外发现了围绕木星周围的12颗新卫星。

12颗新木星卫星

这些新卫星与土卫三不同。木卫三可是太阳系中的最大卫星。而它们很小，最小的直径大约只有1英里(合1.6公里)，并沿着各种奇怪的轨道环绕着木星。

科学“狗仔队”的意外发现

在木星周围发现新卫星的难度很大。人类肉眼观测不到的天体通常很小，它们的光线也相当微弱。跟踪这些暗沉的星光需要性能强大的望远镜，而这类望远镜的视野往往过小，无法观测到整个木星系统。此外，木星非常明亮，它耀眼的光会掩盖小卫星的光芒。

去年，卡内基科学研究所的斯科特·谢泼德(Scott Sheppard)及其同事致力于寻找一个可能比冥王星还遥远的行星，它的规模大到其引力足以重新排列较小的遥远天体的轨道。因此，该团队把智利托洛洛山美洲际天文台(Cerro Tololo Inter-American Observatory)的望远镜上瞄向一些目标星域，希望寻找沿着太阳轨道移动的可能光点。

任务期间，谢泼德及其同事发现木星位于该望远镜的观测范围内，因此决定利用这个机会顺便研究木星。

“我们使用几年前才安装在望远镜上的新相机，”谢泼德说，“它能够更快地搜索大片区域，因此我们只需使用四幅图就能覆盖木星周围的整个区域。”

可以说，这些卫星的发现实属意外。

加州大学伯克利分校的行星科学家道格·海明威(Doug Hemingway)表示，“真有意思。这说明，当发展出研究一样事物的能力时，你永远不会知道接下来可能会发现其他什么事物。”

2017年3月，研究团队就获取了证明可能存在10颗新卫星的数据，另外两颗新卫星在此之前就已被发现。次月，他们再次观测到相关信号。但确认它们的轨道需要一段时间。直到今年5月该团队再次观测木星时才确认所有新卫星的存在，从而让木星卫星家族的成员总数增至79颗。

NASA喷气推进实验室的邦妮·布拉蒂(Bonnie Buratti)说：“这些小小的外圈卫星是木星卫星系统中数量最多的类型。把它们添加到已经很庞大的卫星家族中，似乎不是什么大发现。但实际上并非如此。”

源起何处?

这些新卫星的直径从大约1英里(合1.6公里)至3英里(合4.8公里)不等。其中两个卫星位于相对靠近木星的位置，它们沿着与木星旋转方向相同的轨道运行。它们很可能是自太阳系诞生以来数十亿年间一个远比它们大的卫星碎裂后的残骸。

其中9颗卫星形成了三个更远的星团，并且逆行环绕木星。它们的来源可能类似内圈的卫星团：直径大约几百英里的大卫星在碰撞后被摧毁并留下一堆碎片，其中一些碎片继续环绕木星成为它的小卫星。

谢泼德问道，“它们撞到了什么?某颗彗星?一颗流浪的小行星?亦或是木星系统中的其他卫星?”

另一个有趣的假设是，形成这些小卫星的天体不是木星系统中的“原住民”，而是在太阳系早期阶段被木星的引力吸引过来的。

这听起来可能有点奇怪，但是随着时间推移，大型行星把小天体拉到身边并不罕见，特别是在太阳系早期，巨行星会发生迁移，并扰乱着尺寸远比它们小的天体的轨道。

土星最知名的卫星之一是土卫九，它来自比海王星轨道还远的柯伊伯带。无独有偶，海王星最著名的卫星——海卫一也是一个被“虏获”的柯伊伯带天体。

布拉蒂指出，“动力学家认为，这些外圈卫星(至少那些早期被捕获的卫星)的轨道曾因气体巨星的迁移而被干扰。”我们所熟知的气体巨星有木星、土星、天王星和海王星等等。

奇怪卫星Valetudo

在12颗新卫星中，有一颗奇怪的卫星拟被命名为Valetudo。遵循天文学命名惯例，它的拟定名称来自神话，意为健康和卫生的罗马女神。

类似两个顺行的新卫星，Valetudo的轨道与木星的旋转方向相同。但相对于木星，它的轨道是倾斜的，并且位于三个逆行星团附近。因此，谢泼德怀疑，这些卫星团的形成源自一些卫星与Valetudo的碰撞，Valetudo恰恰是一个更大卫星的“遗体”。

他说，“就像在高速公路上开错道一样，很可能发生碰撞。”

谢泼德也研究了其他巨行星，并没有找到任何围绕天王星和海王星的新卫星。他有点失望。

他说，“天王星是找到新卫星的最佳对象，因为你可以用莎士比亚的角色来命名。”