在太阳系外层寻找物质的天文学家收到了一个巨大且意想不到的惊喜——在太阳系轨道上意外发现了 12 颗以前未知的卫星。
这使得已知的木星卫星总数达到 79 颗。新发现的卫星增加了木星在太阳系中作为卫星最多的行星的领先地位 - 尽管周围的空间 非常拥挤, 也。
该团队由卡内基科学研究所的天文学家斯科特·谢泼德 (Scott S. Sheppard) 领导,实际上是在使用地面望远镜来寻找存在的证据。神秘的九号行星,一个拟议的太阳系外天体。
“木星恰好位于我们寻找极其遥远的太阳系天体的搜索场附近的天空中,”谢泼德说。
他们使用了比以往任何时候都更强大的望远镜,使团队能够以比过去其他观测更宽的视野、更高的分辨率进行观察。
谢泼德向 ScienceAlert 解释说,由于木星以已知的速度在天空中移动,因此附近任何以相同速度朝同一方向移动的物体都可能成为月球的候选者,但确认是一个耗时的过程。
他说:“我们必须在一个月后和一年后再次观察新的候选木星卫星,以确认它们确实绕木星运行,因此是木星的卫星。”
天文学家“这真的很酷,也很令人兴奋”琼蒂·霍纳未参与这项研究的南昆士兰大学教授告诉 ScienceAlert。
“这对我来说并不奇怪,我认为当我们看得更深入时,我们会发现更多围绕木星、土星的不规则卫星,和海王星,但这很酷,而且他们一次发现了这么多,真是太棒了。”
根据该团队的观察,国际天文学联合会小行星中心的加雷斯·威廉姆斯能够计算出卫星的轨道。 其中九个是在木星最遥远的轨道上发现的,分为三个不同的组,绕木星运行大约需要两个地球年。
它们还有一个逆行轨道,或者说与木星绕其轴旋转的方向相反。 这并不罕见 - 事实上,大多数已知的木星卫星正在逆行,并且被认为是最初在气态巨行星附近形成的小行星或彗星,并在它们距离太近时被捕获。
谢泼德说:“这些卫星是构成巨行星的最后残余物,因为巨行星区域的所有其他物质都可能落入行星中以帮助形成它们。”
“我们认为最初只有三颗逆行卫星,它们都因与其他物体的碰撞而破碎。这些其他物体是什么一直是个谜。”
但新发现的一颗卫星——也是最奇怪的——提供了新的线索。 在这十二颗卫星中,只有三颗卫星沿顺行方向运行,并且距离木星更近。
其中两个非常简单。 它们是一个更大的群体的一部分,所有的距离和倾角都相似,绕木星运行一周的时间不到一年。 天文学家认为,它们曾经是一颗分裂的更大卫星的一部分。
但最后一个月亮很奇怪。
“我们的另一个发现是一个真正的奇怪的东西,它的轨道与其他已知的木星卫星不同,”谢泼德说。
(罗伯托·莫拉尔·坎达诺萨/卡内基科学研究所)
暂定名为 Valetudo,以纪念罗马健康与清洁女神,和朱庇特的曾孙女,比内部顺行卫星群更远、更倾斜。
绕木星运行大约需要 18 个月,而且它的轨道会经过逆行卫星的轨道,这使得碰撞的可能性很大。
“随着瓦莱图多的发现,似乎导致逆行卫星分裂的碰撞发生在其他顺行木星卫星之间,比如瓦莱图多,”谢泼德告诉 ScienceAlert。
研究小组认为,瓦莱图多可能是一颗较大卫星的碎片,在与一颗较大逆行卫星的碰撞中破裂,导致了类似于观察到的逆行分组的现象。
更多数量的不规则卫星,因为它告诉我们木星形成期间的一段时间,当时木星仍在生长。 不规则卫星围绕木星形成的方式与行星围绕太阳形成的方式不同,也不像围绕木星形成的规则卫星是从顺行轨道上的扁平圆盘形成的。
“对我来说真正酷的是他们所说的‘怪人’,”霍纳告诉 ScienceAlert。 “不是因为它的轨道,而是因为它太小了。”
根据霍纳的说法,如果瓦莱图多很早就形成,它会因木星形成时存在的气体和尘埃而减慢速度,并落入木星中。
他指出,发现这么小的卫星意味着它一定是在所有气体和尘埃清除后形成的。 这告诉我们一些有关这些卫星家族形成时间的信息,这反过来又告诉我们一些有关太阳系形成的新信息。
该团队的结果尚未在同行评审的期刊上发布,因为谢泼德的团队目前正在运行超级计算机模拟,试图找出瓦莱图多与逆行卫星相撞的频率。
谢泼德说:“这个模拟需要几个月的时间才能运行,我们预计答案在大约 1 亿年到 10 亿年之间,这对于人类时间来说很长,但对于天文时间来说却没有那么长。”
“这些模拟完成后几个月可能会写出一篇完整的论文。”
新发现的卫星正在等待命名,这项任务可能需要公众参与,所以温习一下这些卫星是个好主意。IAU 木星卫星的命名规则- 和哪些名字已被占用。
“这是一个可爱的结果,它确实凸显了持续关注的重要性,”霍纳说。
“我也喜欢它的偶然性——它还强调了如何利用观察来寻找一件事,同时也寻找其他事物。”