遙遙領(lǐng)先！土星衛(wèi)星增加至274個！疑似1億年前大碰撞所致

3月11日，國際天文學(xué)聯(lián)合會小行星中心一口氣公布了 128 顆新的土星衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，這使得土星的衛(wèi)星數(shù)量一下子猛增至 274 個，幾乎是其他行星衛(wèi)星數(shù)量之和的 2 倍！第二名木星，雖然貴為太陽系行星之王，所擁有的衛(wèi)星數(shù)量也“只有” 95 顆。

小行星中心公告（來源：MPC）

雖然這次是突然增加了 128 顆衛(wèi)星，但是它們的數(shù)據(jù)積累卻是從 1999 年就開始了。因為這些天體太小了，直徑在 1~20 公里之間，要想確認(rèn)它們是圍繞土星運行的衛(wèi)星，并非易事。這些發(fā)現(xiàn)主要依靠的是位于 夏威夷莫納克亞山上的加拿大-法國-夏威夷 3.6 米望遠(yuǎn)鏡（CFH）。在 1999 年至 2003 年的觀測中獲得了關(guān)于衛(wèi)星的初步證據(jù)后，團隊領(lǐng)導(dǎo)者天文學(xué)家愛德華·阿什頓（Edward Ashton）決定在 2021 年至 2023 年重新觀測，花費連續(xù)幾個晚上的觀測，通過觀測它們相對于背景恒星的運動，驗證是否為土星的衛(wèi)星。

新發(fā)現(xiàn)的128顆衛(wèi)星，藍(lán)色線條表示順著土星自轉(zhuǎn)方向運動，紅色線條表示逆行衛(wèi)星。左下角的圈圈表示地月系統(tǒng)大小。（來源：K Ly）

研究表明，新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星都有著不規(guī)則的軌道——意思是它們的軌道相對于土星赤道（土星環(huán)），以及那些較大的衛(wèi)星的軌道平面而言，是非常分散的，各種傾角都有。它們中的大多數(shù)的運動方向還與土星自轉(zhuǎn)方向，以及大多數(shù)衛(wèi)星公轉(zhuǎn)方向相反。它們的軌道也比其他主要衛(wèi)星遠(yuǎn) 50 倍左右。造成這種情況的原因無外乎兩個，要么這些新衛(wèi)星都是被捕獲的小行星，要么這些新衛(wèi)星是一次巨大天體碰撞的殘骸。

從天文學(xué)角度（軌道、分布、大小、公轉(zhuǎn)速度等）分析，這些不規(guī)則衛(wèi)星的年齡可能不到 1 億歲，這在天文學(xué)尺度上算是很年輕的。這些新衛(wèi)星的軌道大致可以被分為三類。這些特征都指向了一種可能的情況——1 億年前曾經(jīng)發(fā)生過一次或多次巨大的撞擊。

土星與土星衛(wèi)星軌道對比（來源：Tony Dunn）

更重要的是，1 億年這個年齡與土星環(huán)的年齡相近。土星環(huán)的形成，與不規(guī)則衛(wèi)星的形成存在密切關(guān)聯(lián)嗎？ 目前還不能妄下結(jié)論。假如土星系統(tǒng)中真的曾發(fā)生過重大災(zāi)難性事件，這倒也能解釋為什么木星的衛(wèi)星數(shù)量沒怎么增長。然而，如果反過來想，既然土星系統(tǒng)中經(jīng)歷過那么劇烈的碰撞，那么比土星更大的木星，為什么就沒有發(fā)生過類似的事件呢？（至少是缺乏證據(jù)的）

因為有著為數(shù)眾多的小衛(wèi)星，以及最美行星環(huán)，土星系統(tǒng)有著“迷你太陽系”“太陽系的實驗室”等美譽。土星新衛(wèi)星雨后春筍般涌現(xiàn)出來，或許讓我們的格局也一下子打開了。

太陽系衛(wèi)星數(shù)量排名（來源：上海天文館）

參考資料

With a total now of 274 known moons, Saturn leads all of the planets by far. ( https://skyandtelescope.org/astronomy-news/its-official-saturn-has-128-new-moons/)