木星的新卫星
著：
Douglas P. Hamilton
译：
Shea
在木星旁又发现了23颗新的卫星。这些直径在2-8千米的卫星是迄今所发现卫星中最小的。
在环绕太阳公转的轨道上，木星有理由“洋洋得意”，因为在争夺自然卫星最多的竞争中，它的桂冠戏剧性的失而复得。在抵挡了土星和天王星的进攻之后，这颗太阳系中最大的行星所拥有的卫星数量几乎是它竞争对手的总和。卫星猎手斯科特·谢泼德（Scott Sheppard）和大卫·杰维特（David Jewitt）在帮助木星重登宝座的战斗中力了头功——在本期杂志上，他们报告发现了23颗新的木星卫星。
寻找行星的卫星有着漫长的历史，可以追溯到1610年伽利略发现了4颗木星卫星——木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。大约50年之后，惠根斯第一个发现了土星的光环系统和土卫六，在1684年随着土卫四和土卫三的发现，土星成了具有卫星最多的行星，而且这一头衔保持了230年。1914年发现了木卫九，使得木星追平了土星，1938年发现了另外两个卫星，使得木星重新回到了领先的位置。在80年代土星发起了惊人的反击，“旅行者号”探测器和地面观测者相继发现了7颗新的土星卫星。更大的颠覆则出现在1999年，发现了3颗新的天王星卫星，使之一夜之间成为黑马，跃居领先的位置。但是在2000年随着一打土星新卫星的发现，这一头衔又易其主。现在则轮到了木星，发现了23颗新卫星。
[图片说明]：行星和卫星。
到目前为止，已知的行星卫星数目为128颗。其中一半以上是在1997年之后才被发现的。当时布尔特·格莱德曼（Brett Gladman）和他的同事最先发现了天王星的两个远距离卫星。在过去的6年里，大量的新卫星被发现，这一情形与杰维特和露（Luu）1992年发现了第一个海王星外天体（柯伊伯带天体）之后的情形极为相似。这都归功于数码相机技术的飞速发展。
在已知卫星（包括新发现卫星）中近2/3是不规则卫星，具有大轨道半长径、高轨道倾角和大偏心率。这些天体被认为是在太阳系早期被行星所俘获的。与之形成对比，规则卫星几乎都以近圆、共面、小轨道半长径的轨道绕行星运动，可能形成于早期环绕着行星的气体尘埃盘中。在这些早期吸积盘中的能量耗散过程也有助于俘获不规则卫星。
木星和土星的卫星的轨道分布，尤其是它们的轨道倾角，显示出了一些吸引人的特点，这暗示了过去可能发生的动力学碰撞过程。在其中至今还没有发现轨道倾角大于55°的卫星，这可能是由于太阳的潮汐力所造成的。那些具有高轨道倾角和大偏心率的卫星由于其轨道特点，极有可能深入到木星的内卫星系统。在引力的作用下这些天体由于大规则卫星的引力作用将会被抛射出卫星系统，或者在有些情况下可能直接导致碰撞。
[图片说明]：木星外层卫星的轨道。
由于缺少高轨道倾角卫星，这些卫星可以清楚的被划分成两类：顺行的（与行星绕太阳转动的方向同向）和逆行的（与行星绕太阳转动的方向反向）。在土星和海王星中，远距离顺行卫星的数量与逆行卫星的相当，但在木星和天王星系统中，逆行卫星占了多数。在本期杂志上，安斯塔科夫（Astakhov）及其同事对此提出了他们的解释。通过对俘获过程的数值模拟，他们发现木星的大规则卫星木卫四会优先去除那些顺行的卫星，因为它们比逆行的卫星更接近木星。对于靠得更近的土卫六，它抛射顺行卫星的作用就不是那么显著了。尽管其他的解释还不能被排除，但是现存卫星的轨道特性为可能的俘获过程中所出现的情况加了很强的限制。
顺行和逆行的卫星可以按照大小、形状和轨道倾角进一步的细分。在木星系统中，卫星至少可以分成5类，在土星系统中则可分为3类。就像小行星的分类一样，这些卫星也可能形成于大天体的碰撞瓦解。
因此，卫星可能因为碰撞而被撞得粉碎，那么它们曾经发生过程合并过程吗？尽管逆行卫星的数量在木星系统中远大于顺行的卫星，但是后者（主要是木卫六）的质量却占了远距离木星卫星质量的98%。对于土星，虽然顺行卫星和逆行卫星的数量相当，但是逆行的土卫九占了轨道质量的99.5%。也许木卫六和土卫九正好处于不规则卫星带的内边缘（那里的碰撞几率非常的高），而且它们的轨道倾角和偏心率相对比较小，这正支持了上面的观点。当然，这些卫星的演化过程还需要进一步的完善。
在未来无疑会发现更小更多的卫星，但是木星卫星由于更靠近太阳和地球，在可预知的未来木星仍将主导卫星世界。
译自 [Nature 2003年5月15日]
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