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直徑260公里的小行星竟擁有3顆衛(wèi)星最小僅16公里

2024-11-13 

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  恒星周圍有行星,行星周圍有衛(wèi)星,這是理所當然的事。不過,叫科學家們感到驚訝的是,在一顆小行星周圍,我們竟然發(fā)現(xiàn)了它所擁有的3顆衛(wèi)星,這成為了人類已知的擁有衛(wèi)星最多的小行星。

直徑260公里的小行星竟擁有3顆衛(wèi)星最小僅16公里(圖1)

  這顆小行星叫做130 Elektra,簡稱Elektra,中文譯作慫女星??疵志椭?,這是人類發(fā)現(xiàn)的第130顆小行星,具體來說,它被發(fā)現(xiàn)于1873年2月17日。這是一顆位于小行星帶的小天體,公轉(zhuǎn)周期約為2018天。

  能夠在19世紀就被發(fā)現(xiàn),可見這顆小行星的體型還是比較大的。天文學家觀測后得出結(jié)論,這顆小行星的直徑約為260公里,質(zhì)量為1.28×1019千克,還算是比較大的小行星?;蛟S,正因為它具有比較大的體型,才能夠擁有這么多衛(wèi)星吧。

直徑260公里的小行星竟擁有3顆衛(wèi)星最小僅16公里(圖2)

  2003年,天文學家首次發(fā)現(xiàn)了Elektra的衛(wèi)星,天文學家將其命名為S/2003(130)1。這顆衛(wèi)星的寬度僅有6公里,可以說非常微小,它和宿主小行星之間的距離約為1300公里。11年后,它的第二顆衛(wèi)星被發(fā)現(xiàn),并且被命名為S/2014(130)1。這顆衛(wèi)星就更小了,直徑僅有2公里,和Elektra之間的距離也只有差不多500公里。

  這幾顆衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)可以說明人類的科技相當先進了,畢竟Elektra距離太陽最遠時達到了5.66億公里,能夠在幾億公里外發(fā)現(xiàn)僅有幾公里的小天體,確實很不容易。

  Elektra本身就非常小,即使是最佳的條件下,觀測起來也非常微弱??上攵?,圍繞它公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星就更黯淡了,還會在小行星的對比下更顯得昏暗,這和我們平時很難看見金星和水星是一樣的道理。而且,衛(wèi)星越小、距離宿主小行星越近,也就越難以被發(fā)現(xiàn)。

  可以說,發(fā)現(xiàn)這兩顆小衛(wèi)星本身就已經(jīng)是個奇跡了,如今,天文學家竟然發(fā)現(xiàn)了比它們更小、更靠近宿主小行星的衛(wèi)星。

直徑260公里的小行星竟擁有3顆衛(wèi)星最小僅16公里(圖3)

  發(fā)現(xiàn)Elektra第三顆衛(wèi)星的,是來自泰國國家天文研究所的天文學家們,其領(lǐng)導(dǎo)者是該研究所的天文學家Anthony Berdeu。他們在《天體物理學雜志通訊》上發(fā)表文章,介紹了自己這次重大的發(fā)現(xiàn),同時將這顆衛(wèi)星編號為S/2014(103)2。

  據(jù)介紹,S/2014(103)2的直徑僅有1.6公里,比另外兩顆還要小。這三顆衛(wèi)星摞在一起,都不足以從馬里亞納海溝冒出海面。它和Elektra的距離也更近,平均距離僅340公里,和北京到石家莊的距離差不多。從亮度上來講,這顆衛(wèi)星僅有Elektra的1/15000左右,相當黯淡。

  這一次能夠發(fā)現(xiàn)這顆渺小的衛(wèi)星,得益于強大的觀測設(shè)備。Berdeu和他的同事們利用了歐洲南方天文臺建造于智利的甚大望遠鏡,通過其上的光譜偏振高對比度系外行星研究儀(SPHERE)的數(shù)據(jù),以及一個新開發(fā)的數(shù)據(jù)還原系統(tǒng)進行處理,從而發(fā)現(xiàn)了這顆衛(wèi)星的。

  簡單來說,在原始數(shù)據(jù)中,Elektra周圍會有許多的噪音,比如它產(chǎn)生的能夠遮蔽自己的衛(wèi)星的光芒。天文學家們找到了巧妙的方法除掉了這些噪音,于是這顆衛(wèi)星就呈現(xiàn)在天文學家面前了。

  說起來,太陽系內(nèi)的小行星周圍有衛(wèi)星被發(fā)現(xiàn)也不是什么稀奇事。迄今為止,在天文學家已經(jīng)確認的110萬顆小行星中,擁有衛(wèi)星的小行星就有不下150顆,甚至也有小行星被發(fā)現(xiàn)有兩顆衛(wèi)星,但像Elektra這樣被發(fā)現(xiàn)有3顆衛(wèi)星的,這還是頭一次。并且,這次發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星的方法也是前所未有的,天文學家們又獲得了一個新的工具。

  正如研究人員在論文中描述的那樣,Elektra“是有史以來第一個被探測到的(小行星)四體系統(tǒng)”。

直徑260公里的小行星竟擁有3顆衛(wèi)星最小僅16公里(圖4)

  目前,研究人員對于S/2014(103)2這顆衛(wèi)星的信息有了一點了解,但更多的仍然是一些不確定的東西。包括它圍繞宿主小行星公轉(zhuǎn)的模式,目前也有一些問題懸而未決。

  去年的時候,有研究人員發(fā)表論文,闡述了一顆名叫Kleopatra的小行星所處系統(tǒng)的形成理論。這顆小行星的直徑約為270公里,和Elektra差不多,并且在2008年被發(fā)現(xiàn)了兩顆衛(wèi)星,分別叫做AlexHelios和CleoSelene。

直徑260公里的小行星竟擁有3顆衛(wèi)星最小僅16公里(圖5)

  根據(jù)當時那份報告的研究人員所提出的理論,這兩顆衛(wèi)星很有可能是小行星噴發(fā)出來的灰塵形成的。

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  也不一定。除了這個途徑之外,小行星還有可能在遭受其他小天體撞擊時獲得衛(wèi)星,甚至可能俘獲路過自己身邊的小天體從而組成自己的系統(tǒng)。至于這些途徑中,哪種更為普遍、哪種更有可能符合Elektra的實際情況,仍然有待于天文學家的進一步研究。

直徑260公里的小行星竟擁有3顆衛(wèi)星最小僅16公里(圖6)

  總之,人類目前發(fā)現(xiàn)的小行星衛(wèi)星還太少,我們有理由相信這樣的小天體在太陽系還有很多。只有發(fā)現(xiàn)更多的類似天體,天文學家才能破解這些謎題。

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