剑桥的MA小组最近发现了海王星的三颗以前并不为人所知的卫星(MA小组是由哈佛-史密松天体物理中心的Matthew
Holman和加拿大国家研究委员会的JJ
Kavelaars领导的一个天文学家小组)。这使海王星的卫星数目增加到了11个。海王星的卫星最早在1949年就通过地面望远镜被观测到,而第一次被宇航器发现卫星则是在1989年的旅行者2号飞经海王星时。
现在看起来,每个大行星拥有不规则的卫星是基于以下原因:行星以前的一颗卫星和经过行星的彗星或小行星发生了碰撞。Kavelaars说:“这种碰撞导致了原卫星的分解以及新卫星系统的形成。这些新的系统正是我们正在寻找的。”
这个发现新卫星的小组中包括Holman、Kavelaars、毕业生Tommy
Grav(奥斯陆大学和哈佛-史密松天体物理中心)以及还没毕业的Wesley Fraser 、Dan
Milisavljevic(加拿大安大略湖哈密顿地区的麦克马斯特大学)
大海捞针
要探测到这些新的卫星对人们来说是一个挑战,因为它们的大小仅仅只有30到40千米。它们是如此的小并且它们与太阳的距离又是这么大,这些因素使其亮度不足25星等,这比肉眼能看到的最暗的恒星还要暗一亿倍。
为了找出这些新卫星,Holman和Kavelaars使用了一项新技术。依靠智利托洛洛山泛美天文台的4.0米的布兰可望远镜和夏威夷的3.6米的加拿大-法国-夏威夷望远镜,他们在海王星附近的天区照了很多照片。在用数字化技术跟踪了海王星的运动之后,他们将很多图像重叠起来以找出任何可能存在的暗星体的线索。由于他们对行星的跟踪,恒星变成了光条状,而海王星的卫星则成了一个个光点。
在这个新发现之前,海王星已知的卫星共有八颗——两颗不规则的和六颗规则的。两颗不规则卫星分别是1846年被William
Lassell发现的海卫一(Triton)和由Gerard
Kuiper在1949年发现的海卫二(Nereid)。海卫一因其公转方向与行星自转方向相反而被称为不规则,这表明海卫一可能源于对柯伊伯带天体的俘获(柯伊伯带是太阳系海王星外的一个盘状区域,其中集中了很多冰态天体)。而海卫二的不规则则来源于其轨道的高偏心率。实际上其轨道的偏心率在太阳系所有卫星中是最高的。很多科学家都认为海卫二的高偏心率来源于海王星俘获海卫一时引起的扰动。另外六个规则卫星都是由旅行者号发现的。而今天我们所谈的三颗新行星并没有为旅行者二号所发现,这是因为它们很暗而且与海王星距离很远。Holman说:“这些新卫星的发现可能给太阳系的行星形成带来新的线索。”
跟踪黯淡的光点
研究人员目前正在进行更深入的观测,以利用Brian Marsden(美国马萨诸塞州小行星中心主任)和Robert
Jacobson(喷气推进实验室)提供的轨道预测技术进一步确定这些新发现卫星的轨道。
为了进一步的研究,小组成员们,包括来自加拿大英国哥伦比亚大学(University of British Columbia,
Canada)的Brett Gladman、来法国Besancon天文台的Jean-Marc Petit、Philippe
Rousselot、Olivier Mousis以及来自康奈儿大学的Philip Nicholson和Valerio
Carruba,使用帕洛玛山(Palomar)上5米的海尔望远镜和欧南台在智利的Paranal天文台里的四架8.2米甚大望远镜之一进行更深入的观测。而Grav则在西班牙La
Palma天文台使用2.6米的北欧光学望远镜进行进一步的跟踪观测。
Holman说:“跟踪这些卫星是一项庞大的国际性的工作,它涉及到很多人的努力。没有团队合作,这么暗的天体会很容易失踪。”
附录:
建立在智利La Serena的托洛洛山美洲天文台(Cerro Tololo Inter-American
Observatory)是国家光学天文台(National Optical Astronomy
Observatory)的一部分,该天文台在与国家科学基金会的一份协议中指定由大学天文研究联合组织(Association of
Universities for Research in Astronomy)管理。
加拿大-法国-夏威夷望远镜(Canada-France-Hawaii
Telescope)通过加拿大国家研究委员会、法国科学研究中心和夏威夷大学三者之间的一项协议受CFHT公司的管理。
欧南台是欧洲一个政府间的天文研究组织。它有十个成员国。欧南台管理着智利的天文台,其总部设在德国靠近慕尼黑的一个名叫Garching的地方。
总部设在马萨诸塞州剑桥的哈佛-史密松天体物理中心(Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics,CfA)是史密松天体物理天文台(Smithsonian Astrophysical
Observatory)和哈佛大学天文台(Harvard College
Observatory)合作的产物。CfA的科学家被分成六部分,他们一起研究宇宙的起源、演化和最终命运。
这里是新卫星中一颗的图片:
http://cfa-www.harvard.edu/press/pr0303_image.html
新卫星的轨道根数可以在此看到:
http://cfa-www.harvard.edu/iauc/08000/08047.html
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