海王星的兩顆衛(wèi)星在軌道上繞著舞蹈
簡(jiǎn)介:海王星的兩顆衛(wèi)星泰拉薩和奈德于1989年被旅行者2號(hào)發(fā)現(xiàn),新研究發(fā)現(xiàn)他們被鎖定在一個(gè)特別的軌道共振,距離很近并圍繞彼此互相旋轉(zhuǎn)。研究人員推測(cè)奈德在與海王星另一內(nèi)層衛(wèi)星相互作用下進(jìn)入傾斜軌道,故而產(chǎn)生如此異狀。
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像一對(duì)習(xí)慣了彼此的老夫老妻一般,海王星的兩顆衛(wèi)星共享著相同的空間,但又不彼此碰撞,這樣的現(xiàn)象對(duì)于觀察者來(lái)說(shuō)倍感奇怪,但是它們的共存與移動(dòng)又宛如跳著交際舞一般的和諧。
我們現(xiàn)在說(shuō)的的海王星的兩顆衛(wèi)星泰拉薩和奈德于1989年被旅行者2號(hào)發(fā)現(xiàn)。兩顆小小的衛(wèi)星直徑約60英里,所以說(shuō)它們是小衛(wèi)星更為準(zhǔn)確。它們是最靠近海王星的兩顆衛(wèi)星,奈德在軌道的內(nèi)側(cè)
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這兩顆衛(wèi)星并不像其他更大的天體一般是圓的,它們更像是從海王星的一些大衛(wèi)星的碎片中增生出的碎石堆。
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泰拉薩和奈德于1989年被旅行者2號(hào)發(fā)現(xiàn)。圖片出處:美國(guó)國(guó)家航空航天局,火星車JPL-Caltech
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一項(xiàng)新的研究表面這對(duì)衛(wèi)星像跳舞一樣的行動(dòng)軌跡,在太陽(yáng)系中獨(dú)一無(wú)二。這項(xiàng)研究的題目是“海王星的衛(wèi)星的軌道和共振”,這項(xiàng)研究于11月13日發(fā)表在《Icarus》雜志上。主筆是美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的太陽(yáng)系動(dòng)力學(xué)專家Marina Brozovic。
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來(lái)自噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的Marina Brozovic 說(shuō)“各類行星、衛(wèi)星和小行星都有不同的“跳舞”行動(dòng)軌跡,但像這樣兩顆衛(wèi)星一起共舞的現(xiàn)象前所未見(jiàn)。”
Brozovic和文章的其他作者發(fā)現(xiàn),奈德和泰拉薩被鎖定在一個(gè)不尋常的軌道共振中。盡管它們的軌道僅相距約1850公里(1150英里),但兩顆衛(wèi)星從未如此接近。那是因?yàn)槟蔚碌能壍朗莾A斜的。奈德比泰拉薩跑得快,當(dāng)兩者擦肩而過(guò)時(shí),它們總是相距約3540公里(2200英里)。
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奈德繞海王星運(yùn)行需要7個(gè)小時(shí),而泰拉薩則需要7個(gè)半小時(shí)。一篇發(fā)表了的文章很好地解釋了這種奇怪的情況,稱“若從泰拉薩的角度觀察奈德的行動(dòng)軌跡就會(huì)發(fā)現(xiàn)它在一個(gè)以之字形大幅度變化的軌道上,從上面經(jīng)過(guò)兩次,然后從下面經(jīng)過(guò)兩次?!边@樣上兩次下兩次的行動(dòng)軌跡讓能處于內(nèi)側(cè)的奈德繞著泰拉薩轉(zhuǎn)四圈然后繼續(xù)重復(fù)運(yùn)動(dòng)。主筆作者Brozovic說(shuō)“我們把這種重復(fù)的模式稱為共振模式。各類行星、衛(wèi)星和小行星都有不同的“跳舞”行動(dòng)軌跡,但像這樣兩顆衛(wèi)星一起共舞的現(xiàn)象前所未見(jiàn)?!?/span>
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衛(wèi)星隱生動(dòng)物學(xué)
外太陽(yáng)系是你可能能找到這樣雙共振現(xiàn)象的地方。在太陽(yáng)系內(nèi)部,行星可以有一個(gè)、兩個(gè)或甚至沒(méi)有衛(wèi)星。實(shí)時(shí)上太陽(yáng)系內(nèi)圈只有三顆星球有衛(wèi)星?;鹦堑男l(wèi)星火衛(wèi)一和戴莫斯只不過(guò)是一塊塊形狀奇怪的巖石,而地球的衛(wèi)星月球才更像是一個(gè)“正常的”衛(wèi)星。但是在外太陽(yáng)系,環(huán)境大不相同。太陽(yáng)系內(nèi)部的主宰為太陽(yáng),而太陽(yáng)系外部的星系則是由巨大的氣體行星主宰。它們擁有數(shù)十個(gè)不同大小和類型的衛(wèi)星。木星有超過(guò)75個(gè)衛(wèi)星,土星有超過(guò)80個(gè)。在這兩者之間,它們有地下海洋的冰凍衛(wèi)星、火山衛(wèi)星、表面有液態(tài)碳?xì)浠衔锏男l(wèi)星,甚至有的衛(wèi)星可能有自己的環(huán)。人類也越來(lái)越擅長(zhǎng)尋找衛(wèi)星。
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? ? ?圖片:StewartIM個(gè)人,可共享
海王星有14顆衛(wèi)星,天王星有27顆。海王星的衛(wèi)星海衛(wèi)一遵循逆行軌道,這意味著它的軌道與行星的旋轉(zhuǎn)方向相反,不同于行星的其他衛(wèi)星。與此同時(shí),天王星有9顆不規(guī)則的衛(wèi)星,其中8個(gè)是逆行的。外太陽(yáng)系的一些衛(wèi)星是在它們的主行星旁邊形成的,一些則是后來(lái)被捕獲的。甚至還有一顆名為內(nèi)索的衛(wèi)星,它圍繞海王星的橢圓軌道將它帶離它的主行星7400萬(wàn)公里(4600萬(wàn)英里)。這花費(fèi)27年的時(shí)間。所以外太陽(yáng)系確實(shí)是很奇怪的。但是給它貼上怪異的標(biāo)簽并不能幫助解釋,這兩個(gè)衛(wèi)星是怎么產(chǎn)生這樣奇幻的共振舞蹈的?
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“我們懷疑奈德是被早期與海王星其他內(nèi)衛(wèi)星的相互作用踢到傾斜軌道上的,”Brozovic說(shuō)。"只是在后來(lái),在它的軌道傾斜被建立之后,奈德才與泰拉薩產(chǎn)生了這種不尋常的共振關(guān)系."
“我們總是很興奮地發(fā)現(xiàn)這些衛(wèi)星之間的相互依存的關(guān)系,”Mark·Showalter說(shuō),他是加州山景城地外文明研究所的行星天文學(xué)家,也是這篇新論文的合著者。“奈德和泰拉薩很可能在這種構(gòu)型中被鎖定了很長(zhǎng)時(shí)間,從而這使得他們的軌道更加穩(wěn)定。他們從不靠的很近來(lái)維持這種穩(wěn)定。”
在他們的論文中,作者說(shuō)他們的研究結(jié)果是基于這些衛(wèi)星最完整的數(shù)據(jù)得出的。這些數(shù)據(jù)包括航海家號(hào)的觀測(cè)數(shù)據(jù)、地球望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)。所有這些數(shù)據(jù)涵蓋了1981年至2016年的觀察數(shù)據(jù)。
作者: universetoday
FY: 莫莫白
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