新发现木星旁的11颗新卫星
著:
JEFF FOUST
译:
Shea
星期四,天文学家宣布发现了木星的11颗新卫星,使得木星的木星的卫星数一跃成为了太阳系的首位。
星期四,国际天文学联合会小行星中心的通报宣布发现了木星的11颗新卫星,它们是11颗小而不轨则的卫星。夏威夷大学天文研究所的David Jewitt和Scott Sheppard以及剑桥大学的Jan Kleyna做出了此项发现。
(图片说明)这些照片显示了木星卫星S/2001 J3的发现过程。在背景中很容易就能辨认出卫星的运动。木星并不在照片中,而是在照片以西的几度的地方。在图中用圆圈标记出了卫星。每张照片的长为50",宽为90",上方是北,右侧是东。这些照片分别摄于2001年12月9日,世界时13:38:33,14:28:19,15:04:10。
这11颗卫星都非常小,直径都在2-4千米之间。卫星都以高倾角、长椭圆轨道(平均距离大约300个木星半径,相当于2千1百万千米)绕木星旋转。这些卫星都是逆行的,也就是说它们绕木星公转的方向与木星的旋转方向相反。
这项发现使得木星卫星的个数增加到了39个。这使得木星——这颗太阳系中最大的行星,打破了卫星数量的记录,一下子占据了卫星个数的头把交椅。先前的记录保持者——土星,以31颗木星屈居第二。
天文学家使用夏威夷莫纳亚克山顶的3.6米加拿大-法国-夏威夷望远镜在2001年12月拍摄了这些卫星的照片。天文学家使用先今最大的数码相机(1万2千像素)拍摄了这些照片。通过计算机分析找到了这些卫星,之后使用莫纳亚克的2.2米望远镜确认了这些目标。
这一发现是近年来探索太阳系巨气体行星——木星、土星、天王星、海王星——卫星的又一项重要成果。新一代的电子相机使得这一发现成为了可能,它们不仅可以扫描大面积的天区,还可以发现暗弱的天体。“这两大优点使得这些相机很适合来寻找木星的卫星,”Sheppard说。
这一发现也有助于行星科学家弄清楚为什么木星的大多数都以不轨则轨道绕木星转动。这些特殊的轨道预示,这些卫星是木星从小行星带俘获的天体。但是,对于现在的太阳系,一颗行星要俘获一颗小行星已是很困难的事了,所以天文学家预计这些卫星是在太阳系早期被俘获的。
(图片说明)图中显示了木星卫星的不轨则轨道,最内侧是木卫四的规则轨道用作参考。
天文学家已建立了两个模型来描述年轻的木星俘获卫星的过程。在气体阻力模型中,小行星在穿过木星弥散的大气时速度会下降,进而进入一个绕木星旋转的椭圆形轨道。另一个模型是质量俘获,它认为快速生长的木星使得它很容易地就能俘获邻近的星子成为它的卫星。
Sheppard相信通过研究这些不轨则卫星的大小分布可以使天文学家区分出两种不同的模型。“气体阻力机制预言在小天体的尺寸上会出现断层,因为小天体受到的摩擦阻力要比较大的天体要大的多,”他解释道,“质量生长机制对于质量则没有限制。因此对于木星卫星的仔细分析使我们能对这两个模型做出评定。”
Sheppard说,他们的小组更倾向于“气体阻力”模型,因为发现的卫星的大小与理论预计的相仿。但是,他同时也承认,卫星“大小断层”的预言值比实际观测值要来的小。
有迹象表明还有更多的卫星等着我们去发现。“在我们搜寻结果的基础上,”Sheppard,“我们相信木星大约有100左右直径超过1千米的卫星。”
译自 SPACEFLIGHT NOW(May 16, 2002)
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