天文學家們新發現的20個土星衛星——為什麼我們現在才發現它們?

2020-12-03 天文在線

隨著我們發現的20個土星衛星，這個有著美麗圓環的行星超越了木星，成為了太陽系擁有衛星最多的行星。相比於擁有79個衛星的木星，土星現擁有82個已知衛星！

一個由史考特.雪柏（Scott S Sheppard）所領導的來自卡內基科學研究院（Carnegie Institude for Science）的天文團隊於國際天文學聯合（International Astronomical Union）所屬小行星中心發布這個消息。自我們發現並理解我們鄰近行星的衛星的400年歷史中，這一發現是我們團隊的一次進展。

隨著科學的進步，我們從這些遙遠而又渺小的世界裡所觀測到的越來越多。因此，我們有理由確信， 還有很多未知的衛星等待著我們去發現。

我們是怎麼知道土衛們的存在？

雖然大多數太陽系的行星是肉眼可見的，並且自遠古時期就為人類所知。但先人卻並不知曉行星們的衛星的存在，直到1610年，伽利略將望遠鏡對準了木星，透過瞭望遠鏡，伽利略看見了木星最大的四個衛星，我們才得以知曉，原來地球並不是唯一一個有著『同伴』的行星。同時，伽利略還觀測到了現在為人所知的土星環。幾個世紀後，通過更先進的望遠鏡，克裡斯蒂安.惠更斯和喬凡尼.多美尼科.卡西尼才得以觀測到土星的衛星們。

圖解：土星系（合成照片）

巨行星會被衛星層層環繞，就好像一個縮小版的太陽系。隨著這一觀點的明確，在19世紀中期，通過更先進的望遠鏡，前八個土衛陸續的被觀測到，其中包括最大的泰坦。

在引入攝影技術後，通過長時間的曝光，感光板可以捕捉到那些更加微小模糊的天體，這幫助了天文學家們將土衛家族擴展到了14個。

圖解：土星的衛星（合成照片）

自那之後，下一次關於土衛數量的重大發現經歷了漫長的過程。很多微小的衛星一直未被發現，直到1980年，旅行者一號飛經土星任務以及之後的卡西尼-惠更斯號環土星任務。但在此之前，我們對衛星們的了解僅限於它們的存在，除此之外知之又少。

因此，卡西尼號的其中的一個任務便是探索土星最大的衛星—泰坦，也是太陽系中唯一一個擁有著濃厚大氣層的衛星。而另一個目的，便是觀測土星其他的中型衛星，其中包括土衛二，這是一個冰凍的星球，冰層之下可能藏有海洋一樣多的液態水。

圖解：新月時位於土星環之後的土衛六。右下小缺口為較小衛星土衛二。上方為北。

卡西尼號還發現了一種小得多的衛星，它們被稱為牧羊犬衛星。它們和土星環交接，在滿是石頭和冰塊的環面上留下縫隙並且留下波浪形的圖案。

更大的望遠鏡，更多的衛星發現

這些從太空的近距離觀測加深了我們對於近土衛星的了解。更多的遠土衛星被發現，它們從更遠的距離環繞著土星。只有通過裝備了高敏度相機的大型光學望遠鏡才能觀測到這些距土星幾百萬公裡之外的衛星。為了確認這些天體確實同土星有著關聯，天文學家們不得不夜以繼日地觀測它們來重建它們的環繞軌道模型。

圖解：土星衛星的相對質量（土衛一和其他比土衛二小的衛星在此圖未能顯示出來。

許多小衛星其實是破碎的大衛星或是它們的碎片

這些衛星通常被稱作不規則衛星。土星的不規則衛星們被分為三個族群：因紐特（Inuit），高盧（Gallic）和諾爾斯（Norse）。它們都有著巨大的橢圓形軌道，與那些離土星較近的衛星形成一定的角度。

這些族群被認為是來自於其他的較大衛星的碰撞殘骸或碎片。諾爾斯族群由那些離土星最遠的衛星所組成，它們的環繞方向相反於土星的自轉方向。

圖解：這幅由卡西尼-惠更斯號拍攝的照片中可以看到4顆衛星：最大的土衛六、下方的土衛四、較小的土衛十六和最小的土衛十三

我們是否已經發現了所有的衛星？

我們會不會在土星的附近更多的衛星？答案是肯定的，一些發現的衛星都非常模糊，處於我們現有望遠鏡的觀測極限邊緣。更大的天文望遠鏡比如，巨型麥哲倫天文望遠鏡會讓我們觀測到那些更模糊的天體。

與此同時，這20個剛被發現的衛星需要名字，卡內基科學研究院邀請所有人來參與命名。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. LUCYNA KEDZIORA-CHUDCZER-墨千羽

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