氣態(tài)巨行星海王星的最小衛(wèi)星海馬在其軌道上的藝術(shù)構(gòu)想圖。圖片來源：NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI)
馬拉松比賽全程約 42 公里，而海王星最小的衛(wèi)星“海馬”尺寸僅 34 公里，還不到一場馬拉松跑過的距離。一項新研究對“海馬”的尺寸進行了新的評估，并揭示了它那混亂的過去，這對研究衛(wèi)星的形成帶來了新的啟示。
來源丨科研圈（ID：keyanquan）
這顆模糊而寒冷的小行星再也不叫“海衛(wèi)十四”了。天文學(xué)家給它取了一個名字——“海馬”（Hippocamp）。它是最晚被發(fā)現(xiàn)的海王星衛(wèi)星，之前也被稱為 S/2004 N1。他們還在一項新的研究報告中指出了這顆衛(wèi)星的大小，并揭露了它的一些有意思的過去。
2013 年，由馬克·肖華特（Mark Showalter）帶領(lǐng)的團隊宣布了 S/2004 N1 的存在。該團隊來自搜索地外文明計劃研究所（Search for Extraterrestrial Intelligence，SETI）。團隊的科學(xué)家通過分析美國宇航局（NASA）哈勃空間望遠鏡（Hubble Space Telescope）在 2004 年到 2009 年期間拍攝的照片，發(fā)現(xiàn)了這顆衛(wèi)星。
這是海王星衛(wèi)星——海馬最早的照片，由 NASA 的哈勃空間望遠鏡在 2004 年拍攝。紅色小方框內(nèi)顯示的是衛(wèi)星海馬，右上方是它的放大版本。圖片來源：Mark R. Showalter, SETI Institute
當時，該團隊發(fā)現(xiàn) S/2004 N1 的位置距離其母行星大約 105250 千米（km），在軌道上繞行一周的時間大約為 23 小時。相比海王星的這個衛(wèi)星，地球自己的衛(wèi)星十分巨大，直徑為 3475km，運行軌道距離地面平均 384600km。
S/2004 N1 也被研究人員認為是海王星已知的 14 顆衛(wèi)星中最小的一個，人們原本估計它的直徑不超過 19km。
這是發(fā)現(xiàn)微小海王星衛(wèi)星海馬的圖片。可以在紅色框內(nèi)看到海馬；右上方是它的放大版本。圖片來源：Mark R. Showalter, SETI Institute
最近，肖華特團隊結(jié)合了 2016 年哈勃的新觀測結(jié)果，更新了對衛(wèi)星的評估。相關(guān)研究于今年 2 月 20 日發(fā)表在《自然》（Nature）期刊上。肖華特和團隊采用了他們在幾年前設(shè)計的一個巧妙技術(shù)，這項技術(shù)使他們能夠最先發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星。該團隊的科學(xué)家“轉(zhuǎn)換”了哈勃望遠鏡對海王星系統(tǒng)拍攝下的 8 張連續(xù) 5 分鐘曝光圖片，重新排列像素，這樣即使衛(wèi)星作軌道運動，他們也能夠?qū)⒑ｑR的圖片相互“堆疊”在一起。本質(zhì)上，研究人員是把衛(wèi)星的 8 次單獨曝光轉(zhuǎn)化成為一次長達 40 分鐘的曝光。
“我們差點就跟它擦肩而過，”肖華特談及“海馬”時說?！肮囊淮螁为毱毓庥^察到的海馬太微弱了。”
海王星的七個內(nèi)衛(wèi)星按照實際相對大小顯示，右側(cè)藍色為海王星的身影。圖片來源：Mark R. Showalter, SETI Institute
這項技術(shù)非常強大，它的廣泛應(yīng)用“有助于探測到其他巨行星周圍的小衛(wèi)星，甚至是繞著遙遠恒星運行的行星”，弗吉尼亞大學(xué)的天文學(xué)家安妮·沃比瑟（Anne Verbiscer）在同一期的《自然》期刊“新聞與觀點（News and Views）”欄目中寫道。她不是肖華特團隊的研究人員。
這項新的分析描述了一個比之前想象的稍微大一點的“海馬”，直徑約 34km，研究人員指出，它和一顆名叫“天涯海角”（Ultima Thule）的小行星尺寸大致相同?！昂＝翘煅摹笔?NASA 的“新視野”號（New Horizons）航天器在元旦那天飛越的一個奇特而遙遠的天體。
1989 年，“旅行者 2 號”（Voyager 2）航天器在對海王星的探測飛掠期間發(fā)現(xiàn)了海王星的 6 顆衛(wèi)星，而“海馬”的軌道區(qū)域與這 6 顆衛(wèi)星大致相同。六顆衛(wèi)星中最大、最靠外的衛(wèi)星是直徑 420km 的“普羅透斯”（Proteus），而海馬恰好位于距離其內(nèi)側(cè) 12000km 處。
像地球自己的衛(wèi)星一樣，長久以來，普羅透斯和海馬都在沿著螺旋軌跡緩慢遠離它的母行星——盡管它們的速度要慢得多。大約在四十億年前，普羅透斯可能就在海馬旁邊，因此它那時有可能就吞掉了這顆較小衛(wèi)星，肖華特說。
圖中顯示了海王星內(nèi)衛(wèi)星的位置和直徑（范圍從20 到 260 英里）。圖片來源：NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI)
