一个国际天文学家团队,包括不列颠哥伦比亚大学的研究人员,宣布发现了 62 颗围绕土星运行的新卫星,使土星重新回到太阳系“卫星竞赛”的第一名。
这些新发现意味着土星不仅重新获得了拥有已知最多卫星的桂冠(超过了95颗已知卫星的木星),而且它还是第一颗拥有超过 100 颗已发现卫星的行星。
在过去的二十年里,土星周围的卫星被反复检查,灵敏度越来越高。 在这项最新研究中,阿什顿博士(Dr. Ashton)的团队使用了一种称为“移动和叠加”(shift and stack)的技术来寻找更暗淡(因此更小)的土星卫星。 该方法已用于海王星和天王星周围的卫星搜索,但从未用于土星。
将一组顺序图像以卫星在天空中移动的速率移动,会在组合所有数据时增强卫星的信号,从而使在单个图像中无法看到的卫星在堆叠图像中变得可见。该团队使用加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)在夏威夷莫纳克亚山顶上在2019年至2021年期间获取的数据。通过移位和堆叠在三小时内拍摄的多个连续图像,他们能够探测到土星周围直径约为2.5公里的卫星。
最初的发现搜索是在 2019 年完成的,当时 Ashton 和 Beaudoin 还是 UBC 的学生,通过对当年获取的CFHT深度图像进行细致的搜索,发现了这些卫星。 但是,仅仅在天空中找到一个靠近土星的物体并不足以肯定它是一颗卫星——它可能是一颗靠近行星的小行星(虽然这是不太可能的)。
为了确保绝对准确,必须对这些天体进行数年的跟踪,然后才能将它们指定为肯定环绕土星运行。经过两年的费力匹配,跟踪了63个物体,确认它们是新的卫星。
该团队的一些相关轨道是根据多年前的观测确定的,这些观测短暂地瞥见了其中一些卫星(但跟踪时间不足以确定它们绕行土星的轨道)。
所有的新卫星都属于不规则卫星,它们被认为是很久以前被它们的宿主行星捕获的。 与规则卫星相比,不规则卫星的特点是轨道大、呈椭圆形且倾斜。 已知的土星不规则卫星数量增加了一倍多,达到 121 颗,其中 58 颗在搜索开始前已知。 包括24颗常规卫星在内,目前国际天文联合会认定的卫星共有145颗。
不规则的卫星往往会根据轨道的倾斜度聚集在一起形成轨道群。 在土星系统中,有三个这样的族群,它们的名字取自不同的神话:因纽特族、高卢族和数量更多的北欧族。
例如,发现了三个新的卫星,它们属于因纽特组,其非常小的轨道与之前已知的较大不规则卫星Kiviuq和Ijiraq的倾角类似。所有新的卫星都属于已知的三个组之一,其中北欧组是最多的。
这些组被认为是碰撞的结果,其中当前在组中的卫星是最初捕获的卫星经过一次或多次碰撞的残留物。更好地理解轨道分布可以提供有关土星不规则卫星系统的碰撞历史的见解。
“随着现代望远镜的极限推进,我们越来越发现一个绕行土星逆向旋转的中等大小的卫星在约1亿年前被炸成了碎片,”Gladman博士说道。
基于他们对这些卫星的过去研究,该团队建议逆向轨道上数量众多的小卫星是相对较近(在天文学术语中,约1亿年内)的结果,是一颗中等大小不规则卫星的破坏产生的许多碎片。
参考:[1]https://science.ubc.ca/news/saturn-now-leads-moon-race-62-newly-discovered-satellites?continueFlag=21a52cd976eb721b5245e31bc4321331 [2]https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Saturn

