对天体物理学家来说,生活并不总是那么波澜不惊的:当他们发现太阳系运动模式的另一个方面时,海王星的两个卫星同时出现,把一切都搞砸了。
有问题的两颗卫星是Naiad和Thalassa,它们的宽度都在100公里或62英里左右,它们围绕着自己的星球运行,NASA的研究人员称之为“回避之舞”。与Thalassa相比,Naiad的轨道倾斜了约5度——它的一半时间在Thalassa上空,一半时间在Thalassa下方,在一个与其他记录不同的连接轨道上。
美国宇航局喷气推进实验室的物理学家玛丽娜·布罗佐维奇说:“我们把这种重复模式称为共振。”行星、卫星和小行星可以跟随许多不同类型的轨迹,但这一种轨迹以前从未见过。”这两颗小卫星的轨道相距只有1850公里(1150英里),但它们的时间和编排都非常完美,一直在相互避开。Naiad绕海王星飞行需要7个小时,而Thalassa绕外轨道飞行需要7个半小时。如果你驻扎在Thalassa,你会看到Naiad以一种每四圈重复一次的模式在上面和下面经过,而Naiad则不断地绕着它的邻居。
研究人员说,这些动作保持轨道稳定,研究小组利用1981年至2016年间从地球上的望远镜、旅行者2号和哈勃太空望远镜收集的数据,来确定Naiad和Thalassa是如何绕过他们称之为“家”的冰巨人的。这些卫星是确认为海王星的14颗卫星中的两颗,以及7颗所谓的内卫星中的两颗,这是一个紧密排列的系统,由微弱的环交织而成。
根据研究人员的说法,海王星卫星海卫一的捕获可能解释了Naiad和Thalassa的起源,以及它们是如何以如此不寻常的方式绕着行星旋转的。研究小组认为,这些卫星可能代表海卫一的残骸,Naiad最终通过与附近另一个卫星的相互作用被踢入其倾斜轨道。除了绘制出Naiad和Thalassa的轨道外,这项新的研究还能够迈出确定海王星内部卫星组成的第一步,这些卫星似乎是由类似水冰的物质组成的。
来自SETI研究所的行星天文学家马克·肖沃尔特说:“我们总是很高兴发现卫星之间的相互依赖关系。”。“Naiad和Thalassa可能在这种结构中被锁定了很长一段时间,因为它使它们的轨道更加稳定。他们从不靠得太近来维持和平。”
这项研究已发表在《伊卡洛斯》杂志上。
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感觉这两个卫星在跳舞