太阳系在不断扩大
根据Space.com的报道，天文学家继续以十年前似乎不可思议的速度确认木星和土星周围的新卫星。长期以来被称为太阳系中卫星最多的两颗行星，木星和土星正在不断增加其卫星数量，因为巡天望远镜和改进的图像处理技术使得探测越来越暗弱和遥远的小卫星成为可能，而早期的仪器根本无法发现这些卫星。
这些发现既反映了外太阳系小天体群体的丰富性，也反映了广角巡天天文学对我们理解行星系统方式的变革性影响。曾经缓慢积累确认卫星的过程——这个过程需要投入专门的望远镜时间和费力的跟进天体测量——已经加速成更像是一股稳定的流。
为什么数字在不断增加
根本原因是技术进步。现代巡天望远镜，如Subaru Telescope的Hyper Suprime-Cam和Canada-France-Hawaii Telescope，能够在单次曝光中将天空的大片区域成像到暗淡的极限星等。与能够在多次曝光中识别移动天体的复杂管道软件相结合，这些仪器可以探测到距木星或土星仅几公里直径的天体——远小于早期巡天能够发现的任何东西。
结果并不是木星和土星突然获得了新卫星——这些天体已经围绕这两颗巨行星公转了数十亿年。相反，进展在于我们的探测能力。许多新确认的卫星是不规则卫星：小的、暗黑的天体，处于远离其母星的高度倾斜或逆行轨道上，被认为是被捕获的天体——是早期被巨行星引力捕获的小行星或彗星碎片。
不规则卫星告诉我们什么
不规则卫星在科学上很有价值，正是因为它们是被捕获的天体，而不是随其母星形成的天体。它们的轨道性质——倾角、离心率、半长轴——保留了早期太阳系环境的信息，在这个环境中发生了捕获，包括当时存在的小天体群体和巨行星迁移时代的引力条件。
具有相似轨道特征的不规则卫星群体——称为动力学族——被认为是碰撞碎片：一个更大被捕获天体破裂后的残骸，碎片在被捕获后继续在大致相似的轨道上公转。识别和描述这些族群提供了关于外太阳系碰撞历史和原始被捕获天体物理性质的见解。
木星和土星卫星数量不断增长
木星目前以最多确认卫星数量领先太阳系，这是它在最近几年从土星手中夺回的头衔，因为新发现不断积累。土星在其不规则卫星数量更新时曾短暂保持纪录，但木星再次领先。确切的数字随着新确认的公布而变化，也随着天文学家完成精确确定轨道参数所需的多年观测活动而变化，以获得国际天文学联合会的正式确认。
IAU确认程序要求新发现的卫星在多次冲日期间进行观测——理想情况下跨越多年——以便其轨道能够以足够的精度确定。这个要求意味着在任何给定时刻，通常有大量候选卫星积压，等待确认。
更广泛的意义
围绕巨行星继续发现小卫星提醒我们，太阳系清单仍然是不完整的。如果地球以外研究最充分的行星——木星和土星——仍然有我们之前没有编目的可探测卫星，其他行星体和海王星外天体可能拥有类似的小伴星群体，等待由Vera C. Rubin Observatory等下一代巡天仪器发现，该天文台目前正在智利完成调试。
本文基于Space.com的报道。阅读原文。
Originally published on space.com