根據(jù)最新發(fā)表的研究,即使按照外部太陽系的狂野標(biāo)準(zhǔn),攜帶海王星兩個(gè)最里面衛(wèi)星的奇怪軌道也是前所未有的。
軌道動(dòng)力學(xué)專家稱這是由小衛(wèi)星Naiad和Thalassa進(jìn)行的“回避舞蹈”。兩者是真正的伙伴,相距僅約1,150英里(1,850公里)。但是他們從來沒有彼此接近過。奈亞德的軌道傾斜且定時(shí)準(zhǔn)確。每當(dāng)它經(jīng)過速度較慢的Thalassa時(shí),兩者之間就相距約2200英里(3540公里)。
在這種永不停息的編舞中,奈德(Naiad)每七個(gè)小時(shí)繞著冰巨星盤旋一次,而外面的塔拉薩(Thalassa)需要七個(gè)半小時(shí)。坐在塔拉薩(Thalassa)上的觀察者將看到納亞德(Naiad)的軌道呈鋸齒形變化很大,從上方經(jīng)過兩次,然后從下方經(jīng)過兩次。每當(dāng)Naiad在Thalassa上獲得四圈時(shí),都會(huì)重復(fù)執(zhí)行這種向上,向下,向下的模式。
研究人員說,盡管舞蹈看起來可能很奇怪,但它可以使軌道保持穩(wěn)定。
加利福尼亞州帕薩迪納市NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的太陽系動(dòng)力學(xué)專家,新論文的主要作者瑪麗娜·布羅佐維奇(MarinaBrozovi?)說:“我們將這種重復(fù)模式稱為共振。”該論文的主要作者于11月13日在伊卡洛斯發(fā)表。“行星,衛(wèi)星和小行星可以跟隨許多不同類型的'舞蹈',但是這一舞蹈從未見過。”
遠(yuǎn)離太陽的吸引力,外太陽系的巨大行星是引力的主要來源,它們共同擁有數(shù)十個(gè)衛(wèi)星。其中一些衛(wèi)星與行星并排形成,從未到過任何地方。其他人后來被捕獲,然后鎖定在由它們的行星決定的軌道上。某些行星的旋轉(zhuǎn)方向相反。其他人彼此交換軌道,好像避免碰撞。
海王星有14顆已確認(rèn)的衛(wèi)星。尼索(Neso)處于最遠(yuǎn)的位置,繞著一個(gè)橢圓形的環(huán)形軌道運(yùn)行,使它離地球近4,600萬英里(7,400萬公里),并且需要27年才能完成。
奈亞德(Naiad)和塔拉薩(Thalassa)很小,形狀像井字游戲(Tic Tacs),長度僅約60英里(100公里)。它們是海王星的七個(gè)內(nèi)衛(wèi)星中的兩個(gè),是密密麻麻的系統(tǒng)的一部分,該系統(tǒng)與微弱的環(huán)交織在一起。
那么,他們是如何一起結(jié)束的-卻又分開了?人們認(rèn)為,原來的衛(wèi)星系統(tǒng)被破壞時(shí),海王星俘獲了巨大的月亮,海衛(wèi),而從剩下的碎片形成的這些內(nèi)衛(wèi)星和戒指。
勃羅佐維奇說:“我們懷疑奈亞德號是通過與海王星其他一顆內(nèi)衛(wèi)星的較早相互作用而被踢入傾斜軌道的。”“只有在確定其軌道傾斜之后,奈亞德才能與塔拉薩形成這種不同尋常的共鳴。”
布羅佐維奇和她的同事們通過美國宇航局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的觀測分析發(fā)現(xiàn)了不尋常的軌道模式。該作品還提供了有關(guān)海王星內(nèi)部衛(wèi)星內(nèi)部組成的第一個(gè)暗示。研究人員使用這些觀測值來計(jì)算它們的質(zhì)量,從而計(jì)算出它們的密度,該密度接近于水冰的質(zhì)量。
加利福尼亞州山景城SETI研究所的行星天文學(xué)家,最新論文的合著者M(jìn)ark Showalter說:“我們總是很高興能找到衛(wèi)星之間的這些相互依賴性。”“奈亞德和塔拉薩可能已經(jīng)在這種配置下鎖定了很長時(shí)間了,因?yàn)樗顾鼈兊能壍栏臃€(wěn)定。它們永遠(yuǎn)不會(huì)離得太近來維持和平。”