木星讓位，土星成為新的衛(wèi)星之王。

卡耐基科學(xué)研究所（Carnegie Institution for Science）的斯科特·S·謝潑德（Scott S. Sheppard）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)了環(huán)繞土星的20顆新衛(wèi)星。這使得這顆帶有光環(huán)的行星的衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到了82顆，超過了木星的79顆。國際天文協(xié)會小行星中心（International Astronomical Union’s Minor Planet Centre）于2019年10月7日宣布了這一發(fā)現(xiàn)。

新發(fā)現(xiàn)的每顆衛(wèi)星直徑均約5公里（3英里）。其中有17顆衛(wèi)星的運行軌道是反向的，即逆行衛(wèi)星，這意味著它們的運行方向與土星自轉(zhuǎn)方向相反。剩余三顆衛(wèi)星是順行衛(wèi)星，運行方向與土星自轉(zhuǎn)方向相同。

順行衛(wèi)星中的兩顆衛(wèi)星離土星相對較近，繞土星公轉(zhuǎn)一周大約需要兩年時間。距離土星相對較遠(yuǎn)的逆行衛(wèi)星和另外一顆順行衛(wèi)星各需要三年多的時間才能繞土星公轉(zhuǎn)一周。

新發(fā)現(xiàn)的距離土星非常遙遠(yuǎn)的順行衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)圖片。這兩張圖片由斯巴魯望遠(yuǎn)鏡拍攝，每張圖片拍攝間隔約一小時。背景中的恒星和星系不移動，而用橙色條突出顯示的新發(fā)現(xiàn)的土星衛(wèi)星，在兩幅圖像之間顯示了移動。

圖片由Scott Sheppard提供。

Sheppard 解釋道：“研究這些衛(wèi)星環(huán)繞土星的運行可以揭示它們的起源，以及關(guān)于土星形成時周邊環(huán)境的相關(guān)信息?！?。

根據(jù)軌道傾角，土星外圍的衛(wèi)星似乎可以被分成三個不同的衛(wèi)星群。新發(fā)現(xiàn)的順行衛(wèi)星中有兩顆屬于傾角約為46度的衛(wèi)星群，被稱為“因紐特群”（Inuit group），這是根據(jù)因紐特人的神話命名的。這些衛(wèi)星可能曾是構(gòu)成一個較大的衛(wèi)星的一部分，在遙遠(yuǎn)的過去解體而成。同樣地，新宣布的逆行衛(wèi)星與之前已知的土星逆行衛(wèi)星有類似的傾角，這表明它們也可能是一個曾經(jīng)較大的母衛(wèi)星解體而成的碎片。這些逆行衛(wèi)星屬于“諾爾斯群”（Norse group），名字來源于北歐神話。新發(fā)現(xiàn)的逆行衛(wèi)星之一是土星周圍已知的距離最遙遠(yuǎn)的衛(wèi)星。

Sheppard 解釋道：“在木星周圍也存在這種外圍衛(wèi)星群，這表明土星系統(tǒng)中的衛(wèi)星之間或者衛(wèi)星與經(jīng)過的小行星或彗星等外部天體之間發(fā)生了激烈的碰撞?！?/p>

另一顆新發(fā)現(xiàn)的順行衛(wèi)星的傾角接近36度，這與另一個已知的環(huán)繞土星的內(nèi)圈順行衛(wèi)星群“高盧群”（Gallic group）相似。但是，這顆新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星環(huán)繞土星運行的距離比其他任何順行衛(wèi)星都要遠(yuǎn)得多，這表明它可能是隨著時間的推移被拉向外圍的，或者也可能與內(nèi)圈的其他順行衛(wèi)星群無關(guān)。

如果在較大的衛(wèi)星解體并形成這些較小的衛(wèi)星碎片簇時存在大量的氣體或塵埃，則這些較小的衛(wèi)星與氣體和塵埃之間就會產(chǎn)生強烈的摩擦相互作用，導(dǎo)致它們螺旋進(jìn)入行星。

Sheppard表示：“在太陽系的青年時期，太陽被一個由氣體和塵埃組成的旋轉(zhuǎn)圓盤所圍繞，而行星就是由此誕生的。據(jù)信，在土星的形成過程中，也有一個類似的氣體和塵埃盤環(huán)繞著土星。這些新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星在母衛(wèi)星解體后仍能繼續(xù)繞土星軌道運行，這一事實表明，這些碰撞發(fā)生在行星形成過程基本完成之后，這時氣體和塵埃盤不再是一個影響因素?！?/p>

這是一位藝術(shù)家對新發(fā)現(xiàn)的20顆土星衛(wèi)星的構(gòu)想。這些新衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn)使土星衛(wèi)星總數(shù)達(dá)到82顆，超過木星成為太陽系中擁有最多衛(wèi)星的行星。研究這些衛(wèi)星可以揭示它們的形成以及當(dāng)時土星周圍的情況。插圖由卡耐基科學(xué)研究所提供。

土星圖片由美國國家航空航天局（NASA）/噴氣推進(jìn)實驗室-加州理工學(xué)院（JPL-Caltech）/太空科學(xué)研究所（Space Science Institute）提供。星光熠熠的背景由保羅·薩托里奧

這些新衛(wèi)星是由位于夏威夷莫納克亞山上的斯巴魯望遠(yuǎn)鏡（Subaru telescope，亦稱昴星望遠(yuǎn)鏡）發(fā)現(xiàn)的。觀察小組成員包括Sheppard、加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）的戴維·朱伊特（David Jewitt）和夏威夷大學(xué)的簡·克萊納（Jan Kleyna）。

Scott Sheppard表示：“通過使用世界上最大的一些望遠(yuǎn)鏡，我們現(xiàn)在正在完成對巨行星周圍小衛(wèi)星進(jìn)行編目的工作。它們對幫助我們確定太陽系中的行星如何形成和演化起著至關(guān)重要的作用?！?/p>

去年，Sheppard發(fā)現(xiàn)了環(huán)繞木星運行的12顆新衛(wèi)星，卡耐基科學(xué)研究所舉辦了一個網(wǎng)上競賽，以對其中5顆征名。

Sheppard表示：“公眾對木星衛(wèi)星征名比賽的參與度使我感到非常激動，因此我們決定為這些新發(fā)現(xiàn)的土星衛(wèi)星再舉辦一次征名比賽。這一次，這些衛(wèi)星必須以北歐神話、高盧人神話或因紐特人神話中的巨人命名。

關(guān)于征名比賽的詳情請戳閱：