海王星的衛星

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海王星(上)和海衛一(下),旅行者二號掠過的第3天。

海王星擁有14顆已知天然衛星。其中最大的一顆為海衛一,由威廉·拉索爾在發現海王星後17天發現。一個世紀之後,第二顆衛星海衛二才被發現。

海衛一的質量足夠大,使其能坍縮成近球體形狀。因此若它是直接環繞太陽公轉,則會被歸為矮行星。海衛一的軌道很特別:雖然呈正圓,但卻逆行軌道傾角也很高。在其軌道以內有6顆「不規則衛星」,軌道均為順行,軌道傾角不高。其中有些運行於海王星環間。

海王星還有6顆外圈「不規則衛星」,它們距離海王星更遠,而且軌道傾角很高,包括順行和逆行的衛星。於2002年和2003年發現的海衛十海衛十三擁有太陽系中最長的軌道。它們公轉需25年,軌道半徑平均為地球月球之間的125倍。海王星距離太陽很遠,擁有行星中最大的希爾球,因而有能力控制如此遙遠的衛星。

海王星的衛星以希臘及羅馬神話中的海洋人物命名,許多為涅瑞伊得斯,這是爲了配合海王星尼普頓)作爲海洋之神的身份。

發現[編輯]

海衛一上看海王星的模擬圖。

威廉·拉索爾於1846年發現海王星,17天之後便發現海衛一。傑拉德·柯伊伯於1949年發現海衛二。海衛七首次在1981年由Harold J. Reitsema、William B. Hubbard、Larry A. Lebofsky和David J. Thole發現。

旅行者二號於1989年掠過海王星的時候發現了5顆新的內圈衛星,使衛星數目增至8顆。2002年和2003年地面太空望遠鏡對天觀察發現了5顆外圈衛星,總數增至13顆。

2013年7月15日,由任職於SETI協會的天文學家馬克·肖華特為首的團隊在《天空與望遠鏡雜誌》發表文章宣布以哈伯太空望遠鏡在2004到2009年間拍攝影像發現了第14顆衛星。這顆尚未命名的衛星目前編號S/2004 N 1,直徑推測不超過16到20公里[1]

命名[編輯]

一些小行星和海王星的衛星擁有相同的名稱:小行星74(Galatea)、小行星1162(Larissa)。

海衛一直到20世紀30年代才有廣泛應用的命名,而此命名早就使用於1880年佛林馬利安的《大眾天文學》中[2],儘管要到數十年後,這個名稱才為官方所承認[3]。此前,海衛一(1949年之前仍是海王星唯一一顆衛星)只被稱作「海王星的衛星」。

特性[編輯]

海衛一[編輯]

海王星衛星的相對質量

不規則衛星[編輯]

海王星的不規則衛星

右圖顯示海王星已發現的不規則衛星的軌道。軌道離心率由黃色線段表示,左端為近心點,右端為遠心點,軌道傾角為縱軸。橫軸之上的為順行衛星,之下的為逆行衛星。橫軸數字單位為億米(百萬公里),表示希爾球(引力影響範圍)半徑(海王星約為116億米)。

由於軌道相似,因此海衛十海衛十三可能是一顆更大的衛星分裂之後的產物。[4]

最大的衛星海衛一因爲有近圓形但逆行的軌道,而被認爲是一顆捕獲的衛星,但在此表並未顯示。海衛二有著離心率極大但順行的軌道,相信是在捕獲海衛一時被拋開造成的。[5]

形成[編輯]

海王星系是太陽系中所有衛星系中最不均勻的一個。單單是海衛一就幾乎佔了全部的總質量,其餘各衛星加起來也不到總數的百分之一(見圖)。這可能是因爲海衛一的捕獲擾亂並破壞了之前的海王星系。[來源請求]

很可能海王星的內圈衛星並不是和海王星一起形成的,而是捕獲海衛一破壞了原先系統之後的碎片。剛開始海衛一的軌道離心率很高,並會對當時的內圈衛星造成嚴重的干擾,並使它們相撞,形成碎石盤。後來海衛一的軌道逐漸趨近正圓,某些碎石才從新積聚形成今天的衛星。[6]

捕獲海衛一的原理是今年多個理論的重點。2006年提出的理論認爲,海衛一的捕獲過程中總共涉及3顆星體。這種情況下,海衛一屬於一對雙小行星[note 1],並是在被海王星干擾之後存活的一顆。[7]

模擬顯示,2002年發現的海衛九很有可能在海王星系的存在期間與海衛二相撞。[8]它們顔色相近(灰色),因此海衛九可能是海衛二的一塊碎片。[9]

列表[編輯]

以下為海王星衛星列表,默認以軌道順序排列。質量足夠大而能坍縮成近球體的衛星以粗體列出。不規則衛星,順行的底色為淺灰,逆行的則為深灰。

順序
[note 2]
編號
[note 3]
名稱
圖片 直徑
公里[note 4]
質量
(×1016公斤[note 5]
半長軸
(公里)[來源請求]
公轉周期
[來源請求][note 6]
軌道傾角
°[note 7][來源請求]
軌道離心率
[來源請求]
發現年份
[10]
發現者
[10]
1 海衛三 Naiad
Naiad Voyager.png
66 (96×60×52) ~19 48 227 0.294 4.7° 1989
2 海衛四 Thalassa
Naiad Voyager.png
82 (108×100×52) ~35 50 075 0.311 0.2° 1989
3 海衛五 Despina
Despina.jpg
150 (180×148×128) ~210 52 526 0.335 0.1° 1989
4 海衛六 Galatea
Galatea moon.jpg
176 (204×184×144) 212 61 953 0.429 0.1° 1989
5 海衛七 Larissa
Larissa 1.jpg
194 (216×204×168) ~420 73 548 0.555 0.2° 1981
6 S/2004 N 1 ~18[1] n/a 104 200[1] 0.9362[1] ~ 0.0° 2013[11]
7 海衛八 Proteus
Proteus Voyager 2 (big).jpg
420 (436 × 416 × 402) ~5 000 117 647 1.122 0.6° 1989
8 海衛一 Triton
Triton moon mosaic Voyager 2 (large).jpg
2707 2 140 000 354 800 −5.877 156.8° 1846
9 海衛二 Nereid
Nereid-Voyager2.jpg
340 ~3 100 5 513 400 360.14 27.6° 1949
10 海衛九 Halimede 62 ~16 15 728 000 −1 879.71 2002
11 海衛十一 Sao 44 ~5.8 22 422 000 2 914.07 2002
12 海衛十二 Laomedeia 42 ~5.0 23 571 000 3 167.85 2002
13 海衛十 Psamathe 38 ~3.7 46 695 000 −9 115.91 2003
14 海衛十三 Neso 60 ~15 48 387 000
(0.32 AU)
−9 373.99 2002

參見[編輯]

備註[編輯]

  1. ^ 雙天體系統或擁有衛星的系統在較大的海外天體中十分常見,如冥王星冥衛一系統。
  2. ^ 順序:衛星距離海王星平均距離的順序。
  3. ^ 編號:依發現順序排列的編號
  4. ^ 直徑非單一數字的衛星,如「60×40×34」,表示該衛星並非正球體。
  5. ^ 不規則小衛星(海衛十至海衛十三)的質量以假設密度1.3 g/cm3算出。除非另有註明,所列出之質量均不設誤差範圍。
  6. ^ 周期為負數的衛星是逆行衛星。
  7. ^ 相對海王星的赤道

參考資料[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Kelly Beatty. Neptune's Newest Moon. Sky & Telescope. 15 July 2013 [15 July 2013]. 
  2. ^ Flammarion, Camille. Astronomie populaire, p. 591. 1880 [2007-04-10]. 
  3. ^ Camile Flammarion. Hellenica. [2008-01-18]. 
  4. ^ Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, A Survey for "Normal" Irregular Satellites Around Neptune: Limits to Completeness (preprint)
  5. ^ Goldreich, P.; Murray, N.; Longaretti, P. Y.; Banfield, D. Neptune's story, Science, 245, (1989), p. 500-504.
  6. ^ D. Banfield and N. Murray. A dynamical history of the inner Neptunian satellites. Icarus. 1992, 99: 390. doi:10.1016/0019-1035(92)90155-Z. 
  7. ^ C.B. Agnor & D.P. Hamilton Neptune's capture of its moon Triton in a binary-planet gravitational encounter, Nature, 441 (2006), pp. 192. (pdf)
  8. ^ M.Holman, JJ Kavelaars, B.Gladman, T.Grav, W.Fraser, D.Milisavljevic, P.Nicholson, J.Burns, V.Carruba, J-M.Petit, P.Rousselot, O.Mousis, B.Marsden, R.Jacobson Discovery of five irregular moons of Neptune, Nature, 430 (2004), pp. 865-867. Final preprint(pdf)
  9. ^ T.Grav, M.Holman and W.Fraser, Photometry of Irregular Satellites of Uranus and Neptune, The Astrophysical Journal, 613 (2004), pp.L77–L80 (preprint)
  10. ^ 10.0 10.1 Planet and Satellite Names and Discoverers. Gazetteer of Planetary Nomenclature. USGS Astrogeology. July 21 2006 [2006-08-05]. 
  11. ^ Hubble Finds New Neptune Moon. Space Telescope Science Institute. 2013-07-15 [2013-07-15]. 

外部連結[編輯]