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美国宇航局发现海王星卫星被锁定在回避舞蹈中

更新时间:2020-09-16 08:51点击:

  根据最新发表的研究,即使按照外部太阳系的狂野标准,携带海王星两个最里面卫星的奇怪轨道也是前所未有的。

美国宇航局发现海王星卫星被锁定在回避舞蹈中

  轨道动力学专家称这是由小卫星Naiad和Thalassa进行的“回避舞蹈”。两者是线公里)。但是他们从来没有彼此接近过。奈亚德的轨道倾斜且定时准确。每当它经过速度较慢的Thalassa时,两者之间就相距约2200英里(3540公里)。

  在这种永不停息的编舞中,奈德(Naiad)每七个小时绕着冰巨星盘旋一次,而外面的塔拉萨(Thalassa)需要七个半小时。坐在塔拉萨(Thalassa)上的观察者将看到纳亚德(Naiad)的轨道呈锯齿形变化很大,从上方经过两次,然后从下方经过两次。每当Naiad在Thalassa上获得四圈时,都会重复执行这种向上,向下,向下的模式。

  加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室的太阳系动力学专家,新论文的主要作者玛丽娜·布罗佐维奇(MarinaBrozović)说:“我们将这种重复模式称为共振。”该论文的主要作者于11月13日在伊卡洛斯发表。“行星,卫星和小行星可以跟随许多不同类型的'舞蹈',但是这一舞蹈从未见过。”

  远离太阳的吸引力,外太阳系的巨大行星是引力的主要来源,它们共同拥有数十个卫星。其中一些卫星与行星并排形成,从未到过任何地方。其他人后来被捕获,然后锁定在由它们的行星决定的轨道上。某些行星的旋转方向相反。其他人彼此交换轨道,好像避免碰撞。

  海王星有14颗已确认的卫星。尼索(Neso)处于最远的位置,绕着一个椭圆形的环形轨道运行,使它离地球近4,600万英里(7,400万公里),并且需要27年才能完成。

  奈亚德(Naiad)和塔拉萨(Thalassa)很小,形状像井字游戏(Tic Tacs),长度仅约60英里(100公里)。它们是海王星的七个内卫星中的两个,是密密麻麻的系统的一部分,该系统与微弱的环交织在一起。

  那么,他们是如何一起结束的-却又分开了?人们认为,原来的卫星系统被破坏时,海王星俘获了巨大的月亮,海卫,而从剩下的碎片形成的这些内卫星和戒指。

  勃罗佐维奇说:“我们怀疑奈亚德号是通过与海王星其他一颗内卫星的较早相互作用而被踢入倾斜轨道的。”“只有在确定其轨道倾斜之后,奈亚德才能与塔拉萨形成这种不同寻常的共鸣。”

  布罗佐维奇和她的同事们通过美国宇航局哈勃太空望远镜的观测分析发现了不寻常的轨道模式。该作品还提供了有关海王星内部卫星内部组成的第一个暗示。研究人员使用这些观测值来计算它们的质量,从而计算出它们的密度,该密度接近于水冰的质量。

  加利福尼亚州山景城SETI研究所的行星天文学家,最新论文的合著者Mark Showalter说:“我们总是很高兴能找到卫星之间的这些相互依赖性。”“奈亚德和塔拉萨可能已经在这种配置下锁定了很长时间了,因为它使它们的轨道更加稳定。它们永远不会离得太近来维持和平。”


美国宇航局发现海王星卫星被锁定在回避舞蹈中