行星科學家發現，冥王星的三顆小衛星以相互的軌道舞蹈鎖定在一起。這一發現為美國宇航局的“新視野”號宇宙飛船提供了重要的背景資訊，該飛船正在 搜尋未被發現的衛星，因為它正快速飛向7月14日對這顆矮行星的飛掠。
這一發現也是理解冥王星至少五顆奇特衛星的組成邁出的一步。“這正在告訴我們一些關於該系統如何形成的故事，”位於加利福尼亞州山景城的SETI研究所的行星科學家、6月4日出版的《自然》雜誌上發表的一篇論文的主要作者馬克·肖沃爾特說。“我們只是還不知道那一部分是什麼。”
冥王星最大的衛星卡戎的質量高達冥王星本身的11%。它可能是在太陽系早期數十億年前的一次宇宙碰撞中形成的。那次撞擊產生的碎片可能凝聚成了更小的衛星，即斯提克斯、尼克斯、科波洛斯和許德拉。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
現在，研究人員發現，斯提克斯、尼克斯和許德拉的軌道在某個時候被引力鎖定在一起。“如果你住在冥王星系統中，並且坐在尼克斯上，你會看到許德拉每繞三圈，斯提克斯就繞兩圈，”肖沃爾特說。這種模式被稱為三體共振，隨著時間的推移保持穩定。它類似於木星的衛星木衛一、木衛二和木衛三之間所謂的拉普拉斯共振。
“如果你知道許德拉和尼克斯在哪裡，你就可以確定斯提克斯在哪裡，”肖沃爾特說。“這是系統中的一小部分秩序。” 斯提克斯是這三顆衛星中最小的一顆，可能是被其他衛星捕獲到集體舞蹈中的。
捉迷藏
肖沃爾特與馬里蘭大學帕克分校的行星天文學家道格拉斯·漢密爾頓合作，透過梳理哈勃太空望遠鏡對衛星隨時間推移的運動觀測，尋找共振。研究人員還發現，科波洛斯比尼克斯或許德拉都暗得多——這表明它可能是由不同的材料製成的——並且尼克斯和許德拉在其軸線上混亂地旋轉，這是除土星的衛星海佩裡恩外，已知僅有的這樣做的衛星。
加利福尼亞州帕薩迪納市的噴氣推進實驗室的行星科學家瑪麗娜·布羅佐維奇說，這項工作將幫助研究人員瞭解冥王星系統是如何形成的，她一直在尋找冥王星衛星之間的共振。“但就我個人而言，我不明白斯提克斯、尼克斯和許德拉之間的拉普拉斯共振將如何影響‘新視野’號的科學成果，”她說。
“新視野”號距離冥王星不到4900萬公里，並且正在快速接近。它現在正在搜尋哈勃望遠鏡無法發現的微小、昏暗的衛星。到目前為止還沒有發現任何衛星，但未被發現的衛星可能潛伏在幾個地方——包括沿著已知衛星的軌道。
科羅拉多州博爾德市西南研究所的行星科學家西蒙·波特說，甚至更小的衛星，質量小於斯提克斯質量的10%，也可能潛伏在斯提克斯和許德拉之間。波特一直在將冥王星的假想衛星放入軌道模型中，看看哪些衛星可能在現實生活中存在。
肖沃爾特認為，如果存在任何新的衛星，它們很可能很小，並且比目前已知的最外層衛星許德拉更遠地軌道執行。“但是我現在說的關於冥王星的任何事情都可能在下週就過時了，”他說。“或者明天。”
本文經許可轉載，並於2015年6月3日首次發表。