海王星互相追逐的两颗卫星

海王星最内侧两颗卫星的奇怪轨道是前所未见的。

行星轨道动力学专家称这是一场由小卫星Naiad和Thalassa上演的"追逐游戏",这两颗行星是真正的伙伴,它们的轨道距离仅为1,850公里(以最短路径计算),Naiad的轨道是倾斜的,每次它经过速度较慢的Thalassa时,两者的距离几乎是永恒不变的,约为3,540公里。

一颗卫星的轨道是固定的,另一颗卫星做着极有规律的运动

在这个永恒的追逐游戏中,相对内侧的Naiad每7个小时绕海王星旋转一次,而外侧的Thalassa则需要7个半小时。坐在Thalassa上观察,Naiad在一个正弦曲线轨道上,从上面经过两次,然后从下面经过两次,永恒不断地运动着,每四圈一个循环。

研究人员说,尽管这种轨道模式看起来很奇怪,但只有如此才能保持稳定。这种重复的运动模式称为共振,行星、卫星和小行星可以有很多不同形式的曲线轨道。但这一次是天文学家们从未见过的,在远离太阳的引力范围边缘,太阳系外侧的巨大行星是引力的主要来源,它们通常拥有十几到几十个卫星,其中一些卫星是在它们的行星旁边形成的,有些则是后来被捕获,然后被锁定在他们母行星的轨道上,有些卫星的轨道与它们的行星自转方向相反。

海王星有14个已确认的卫星,其中最远的一颗是Neso,它的轨道呈椭圆形,距离海王星达7400万公里,每27年才能完成一次绕行。而Naiad和Thalassa都很小,形状像胶囊,直径只有约100公里,它们是海王星七颗内侧卫星中的两颗,这个系统中交织着微弱的光环。

那它们是怎么走到一起的呢?

科学家们认为,最初的卫星系统是在海王星捕获其巨大的卫星Triton时被破坏的,而这些内部卫星和环是由残留的碎片所形成的。由于早先Triton与海王星其他内侧卫星的相互作用,才使Naiad进入了它现在倾斜的轨道,直到后来,在它的轨道倾斜被建立后,Naiad才与Thalassa产生了这种不同寻常的共鸣。

参考文献:

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7540

NASA

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