據(jù)《上觀新聞》1月22日的報(bào)道,加拿大學(xué)者愛德華·阿什頓與中、加、美、法聯(lián)合團(tuán)隊(duì),利用加拿大-法國-夏威夷望遠(yuǎn)鏡(CFHT)的觀測數(shù)據(jù),新發(fā)現(xiàn)128顆土星衛(wèi)星。這一發(fā)現(xiàn)經(jīng)國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)正式確認(rèn)后,土星已知衛(wèi)星總數(shù)飆升至274顆,相較此前數(shù)量已翻倍,且遠(yuǎn)超太陽系其他所有行星的衛(wèi)星數(shù)量總和,穩(wěn)穩(wěn)坐實(shí)“衛(wèi)星之王”的寶座。
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實(shí)際上早在去年3月11日,國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)便認(rèn)可了這一發(fā)現(xiàn)。這次新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星也是史上數(shù)量最多的一次,但這些衛(wèi)星絕非“大塊頭”,它們的直徑僅在2至4千米之間,放在浩瀚宇宙中堪稱“迷你石塊” 。而且這128顆新衛(wèi)星都屬于“不規(guī)則衛(wèi)星”,天文學(xué)家認(rèn)為它們并非土星形成時(shí)同步誕生,而是太陽系早期被土星強(qiáng)大引力捕獲的天體,后來因碰撞碎裂成如今的模樣。
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由于體積小、亮度極暗,這些衛(wèi)星在觀測圖像中起初只是若隱若現(xiàn)的“模糊光斑”,科學(xué)家們花了數(shù)年時(shí)間才確認(rèn)它們的衛(wèi)星身份。科學(xué)家推測,其中大部分衛(wèi)星集中在土星的蒙迪爾法里衛(wèi)星群附近,這里很可能在1億年前發(fā)生過一次劇烈碰撞,這些小衛(wèi)星正是那次碰撞的“碎片遺跡” 。
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觀測團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)過程頗具“偵探意味”:2019至2021年,他們首次對土星周邊區(qū)域進(jìn)行細(xì)致掃描,捕捉到62顆新衛(wèi)星及一批可疑天體;2023年,團(tuán)隊(duì)連續(xù)三個(gè)月重訪同一天區(qū),通過校正土星移動(dòng)軌跡、疊加多張圖像強(qiáng)化信號的方式,終于鎖定了這128個(gè)天體的穩(wěn)定軌道,證實(shí)它們是繞土星運(yùn)行的天然衛(wèi)星。
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阿什頓透露,要是用分辨率更高的望遠(yuǎn)鏡,能看到更清晰的影像,但這類望遠(yuǎn)鏡視場太窄,想全面覆蓋土星周邊得拍海量照片,不如現(xiàn)有設(shè)備高效。
土星274顆的衛(wèi)星數(shù)量并非一蹴而就,而是隨著觀測技術(shù)的進(jìn)步不斷刷新:2020年時(shí),其確認(rèn)衛(wèi)星數(shù)還只有83顆;2023年阿什頓團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)62顆后,總數(shù)突破140顆;2025年這次128顆的“大豐收”,直接讓總數(shù)近乎翻倍,達(dá)到274顆 。
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對比其他行星,土星的優(yōu)勢堪稱“碾壓級”:此前的“競爭對手”木星,目前發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星數(shù)僅95顆;天王星、海王星的衛(wèi)星數(shù)分別約為27顆和14顆;地球和火星加起來才3顆天然衛(wèi)星。如今土星274顆的數(shù)量,已經(jīng)超過了所有其他行星衛(wèi)星數(shù)量的總和,“衛(wèi)星之王”的頭銜算是坐實(shí)了。
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但更令人驚嘆的是,這還遠(yuǎn)不是土星的“全部家底”。阿什頓估計(jì),即便不算土星環(huán)里的小型碎石,土星周邊的衛(wèi)星數(shù)量也可能輕松達(dá)到數(shù)千顆,只是這些衛(wèi)星可能更小,需要更先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡才能探測到。但是這種認(rèn)知又拋出了一個(gè)讓天文學(xué)家頭疼的問題:繞行星運(yùn)行的巖石,到底小到什么程度就不能叫“衛(wèi)星”了?
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在此之前,天文學(xué)界對“衛(wèi)星”的定義相對模糊——只要是圍繞行星穩(wěn)定運(yùn)行的天然天體,無論大小都能算作衛(wèi)星。但隨著觀測技術(shù)能捕捉到越來越小的天體,這個(gè)定義開始“失靈”:如果一塊直徑1米的巖石繞土星運(yùn)行,它算衛(wèi)星還是普通太空碎石?要是直徑只有1厘米呢?而如果連塵埃也算是衛(wèi)星的話,那數(shù)量就無法計(jì)算了。
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IAU小行星中心的邁克·亞歷山德森推測,未來可能會(huì)把衛(wèi)星與巖石的分界線劃定在直徑1千米到1米之間,但這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大概率會(huì)引發(fā)爭議,就像當(dāng)年冥王星被“降級”為矮行星時(shí)的爭論一樣,充滿主觀性。更有意思的是,IAU已經(jīng)提前“打預(yù)防針”:鑒于潛在衛(wèi)星數(shù)量太過龐大,未來將不再優(yōu)先為直徑小于1千米的天體命名,除非有探測器近距離探訪,否則這些“迷你衛(wèi)星”可能永遠(yuǎn)只有編號,沒有正式名字。
不過對這次新發(fā)現(xiàn)的128顆衛(wèi)星來說,它們運(yùn)氣不錯(cuò)——阿什頓團(tuán)隊(duì)擁有命名權(quán),目前已經(jīng)在向加拿大原住民代表征詢命名建議,還計(jì)劃舉辦公眾征名活動(dòng),說不定未來會(huì)有一些充滿創(chuàng)意的名字加入土星衛(wèi)星家族。
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可能有人覺得,發(fā)現(xiàn)這些“小石塊”沒什么意義,但在科學(xué)家眼里,它們的價(jià)值可不小。從科學(xué)角度看,這些小衛(wèi)星是太陽系早期歷史的“活化石”。它們的軌道、成分和分布,能幫助科學(xué)家還原土星引力如何捕獲天體、衛(wèi)星群如何演化、甚至太陽系早期的碰撞事件,讓我們更清楚太陽系的形成過程 。阿什頓就認(rèn)為:“為太陽系所有天體建立完整目錄,本身就是一項(xiàng)重要的科學(xué)工作。”
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從實(shí)用角度看,這些衛(wèi)星也暗藏“商業(yè)價(jià)值”。英國帝國理工學(xué)院的伊麗莎白·戴指出,未來人類可能會(huì)開發(fā)小行星和衛(wèi)星資源,比如提取稀有金屬、水資源等,而精確掌握這些天體的分布信息,是實(shí)現(xiàn)資源開發(fā)的前提。現(xiàn)在多發(fā)現(xiàn)一顆衛(wèi)星,未來可能就多一個(gè)潛在的“太空資源庫”。
土星128顆新衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn),本質(zhì)上也是人類觀測技術(shù)進(jìn)步的縮影——正是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡分辨率的提升、圖像處理技術(shù)的優(yōu)化,我們才能捕捉到這些曾經(jīng)“隱身”的宇宙角落。
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而隨著技術(shù)繼續(xù)發(fā)展,或許未來還會(huì)有更多土星衛(wèi)星被發(fā)現(xiàn),“衛(wèi)星之王”的數(shù)量還會(huì)不斷刷新。而那個(gè)“多大才算衛(wèi)星”的爭議,也終將在一次次發(fā)現(xiàn)中找到答案。但無論如何,這些圍繞土星運(yùn)行的“小不點(diǎn)”們,正在用自己的存在,告訴我們太陽系遠(yuǎn)比想象中更復(fù)雜、更有趣。
消息來源:上觀新聞1月22日報(bào)道《土星再添128顆衛(wèi)星!最小直徑兩千米,引出一個(gè)新問題》網(wǎng)址:
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