木衛家族再添新丁，總數增至79顆，其中還包括一位「怪客」

天下 07-19

在搜尋神秘的「行星X」時，天文學家發現12顆此前未知的木星衛星，其中包括一名「怪客」。隨著這些新衛星的發現，這顆氣態巨行星的衛星總數增至79顆。木星本來就是太陽系內衛星數目最多的行星，新衛星的發現進一步鞏固了它的地位。

木衛一、木衛二、木衛三和木衛四環繞木星運行；供圖：Kevin Gill；版權：CC BY 2.0

來源 | AIP Inside Science

作者 | James Gaines

本月17日，一支天文學家小組宣布，他們又發現10顆環繞木星運行的新衛星，其中包括一名「怪客」。隨著新衛星的發現，這顆氣態巨行星的衛星總數增至驚人的79顆。世界各地的冷知識團隊不得不更新他們的天文學知識庫。

搜尋「行星X」時的額外收穫

這支天文學家小組由華盛頓特區卡耐基科學研究所的斯科特·謝潑德帶隊。2017年，在對夜空進行觀測，搜尋神秘的「行星X」時，謝潑德決定繞個彎，將目光投向附近的木星。行星X是一顆假想行星，棲身於冥王星軌道之外。

謝潑德表示：「木星剛好在我們的視線中出現，而我們尚未對這片區域進行搜尋。我們決定一石二鳥，在尋找遙遠天體的同時搜尋木星的衛星。」

這是一種合理做法，因為無論是遙遠衛星還是行星在望遠鏡看來都是暗淡的光點，望遠鏡可以對其進行追蹤。最終，謝潑德的研究小組發現了12顆新衛星。2顆於2017年對外宣布，其他10顆剛剛宣布。

新發現的衛星中有一位「怪客」

在最新描述的10顆衛星中，2顆環繞距木星較近的軌道運行。它們是所謂的順行衛星，旋轉方向與木星相同。另有7顆是逆行衛星，距木星較遠，沿著與木星相反的方向運行。

冥王星軌道外的假想X行星；圖片來源於網路

新衛星中的「怪客」與7顆逆行衛星一同發現，但行為卻與它們截然不同。這顆衛星被稱之為「瓦勒圖多」（Valetudo），以羅馬神話中健康和衛生女神的名字命名。（瓦勒圖多是朱庇特的曾孫女。）它的直徑只有1千米左右，是已知的個頭最小的木星衛星。「瓦勒圖多」的怪異之處在於，它棲身於逆行衛星附近，但卻沿著相反的方向移動。這就像是在高速公路上逆向行駛。

這意味著「瓦勒圖多」可能早晚與其它衛星正面相撞。現在，謝潑德的小組正在進行模擬，看看「瓦勒圖多」還能在危險軌道上平安運行多久。他說：「10億年內，它便可能發生相撞事故。」

怪異衛星為研究逆行衛星提供線索

「瓦勒圖多」和多顆逆行衛星的發現顯然會給冷知識團隊製造一點麻煩。毫無疑問，這些發現非常重要，原因就在於，它們能夠幫助我們揭示為何會存在逆行衛星。加州大學伯克利分校的天文學家埃米克·德·帕特指出，衛星誕生之初並不是逆行。德·帕特並沒有參與這項研究。

他說：「如果你認為這些衛星在木星周圍的原盤內形成——我們認為太陽系以類似的方式形成，即誕生於太陽周圍的原行星盤——你便會得出這樣一個結論，所有這些衛星的運行方向都應該與原盤的方向相同。某些衛星為何突然逆向行駛，真的很難給出解釋。」

木星的逆行衛星；圖片來源於網路

據信，逆行者是太陽系形成後被木星引力井俘獲的彗星或者小行星。與氣體、塵土或者其它衛星之間的碰撞讓它們緩慢進入穩定軌道。

太陽系的所有氣態巨行星都有逆行衛星。通過發現新的逆行衛星以及「瓦勒圖多」這樣的怪異衛星，謝潑德的研究小組為科學家提供了更多用於研究的數據點。

新發現或能幫助了解太陽系如何形成

華盛頓大學虛擬行星實驗室的理論學家羅里·巴納斯指出：「這或許能為我們提供線索，幫助我們了解太陽系如何形成，至少也有助於我們了解太陽系在過去45億年的演化。我很想知道太陽系如何演變成今天的模樣。」巴納斯也沒有參與這項研究。

雖然謝潑德的小組率先發現了這些衛星，但他們並非孤軍奮戰。其他專家、天文學家組成的研究小組以及一系列天文台幫助他們追蹤這些衛星並最終驗證他們的發現。他們的合作者包括亞利桑那州的羅威爾天文台，夏威夷大學以及美國宇航局的噴氣推進實驗室。國際天文聯合會公布了他們的觀測發現。國際天文聯合會是一個國際性的天文學家組織，負責對天文發現和結論做出最終裁決。2006年，正是他們將冥王星踢出行星家族，降級為矮行星。

在這批新發現衛星當中，「瓦勒圖多」是迄今唯一得到命名的一顆。