都是“月亮”惹的祸

作者:鲁伊

(文 / 鲁伊)

都是“月亮”惹的祸0

1997年发射升空的卡西尼号探测飞船预计将在2004年抵达土星及其卫星,届时,它可能发现许多人们目前所不知道的土星环中的新卫星  

木星是人类最早发现拥有卫星的行星——1610年,伽利略观测到了它的4颗卫星,此后,它们分别被冠以朱庇特身旁最美丽的4位女子的姓名:伊娥(Io)、卡利斯忒(Callisto)、干尼梅德(Ganymede)、欧罗巴(Europa)。干尼梅德——木卫三——是已知的太阳系中体积最大的卫星,直径3260英里,比水星直径还大。而随着4月4日,夏威夷大学天文学院的大卫·朱维特和司各特·谢泼德宣布与剑桥大学的简·克来纳(Jan Kleyna)共同发现了6颗围绕木星轨道运行的卫星,使这颗太阳系中最为庞然大物的行星所拥有的卫星数达到了58颗——真的像许多天文学家所说的那样,是一个“小太阳系”了。

新发现的卫星多数直径不超过1英里。上月发现的一颗木星卫星直径甚至只有0.62英里,是已知的最小的卫星。它们与木星的距离也“疏远”得多,轨道远离木星数千万英里以外。甚至它们还有些“倒行逆施”,其轨道运行方向与木星自转的方向恰好相反,而且许多轨道呈椭圆形并上下偏离木星轨道平面。在喜欢想入非非的人眼里,现实与神话的相似可以成为有趣味的话题,但在天文学家眼中,看到的却要更多。其中讨论最激烈的一个主题,就是天文学界对卫星的定义,是否应该就此改写?

天文学界的嘴仗笔仗打得热闹,要想把热闹看明白,得先了解点常识。“How many moons are there in the solar system?”截至发稿时候,正确回答应该是125,而不是1。当然,此moon非彼Moon。月亮是卫星,卫星可不全叫月亮,这笔糊涂账,有一小半儿得算在把4颗木星卫星偷懒地称为木星的“月亮”(moons)的伽利略头上。

在伽利略之后的几百年里,随着天文学家观测到越来越多的“月亮”,问题开始变得复杂,尤以最近这三年为甚。不算那些围绕行星外部轨道运行的不过一个足球场大小的星体和无数个头更小的太空岩石,根据天文学家预测,未来几年中,太阳系中“月亮”的数目还会翻一倍——而如果最终到了3倍的话,也不是一件值得大惊小怪的事。这些数目众多的“月亮”的类型和围绕行星运动方式的彼此显著不同,天文学家们开始为归类而挠头。

且不说木星说土星。在传统上,包含着无数冰块和岩石的土星环被天文学家们视作一个整体,而不认为其中的个体是卫星。然而,最近观测表明,在土星环中的确存在有拥有自己独特轨道的卫星。目前,大小仍然是区分这些卫星与其他天体的标准之一。但是,这个标准科学吗?一个直径6英寸的围绕土星运转的岩石不是卫星,一个直径6英里的就是卫星,这倒也好说。但假如以直径l英里作为是否为卫星的划分标准,直径0.99英里的天体不是卫星而多出0.01英里的另一个天体就是卫星,听上去就未免过于教条。

然而,如果不以大小作为划分标准,却又可能出现另一种困境。有力的论据之一是,地球大气层外缘的氢原子也像卫星一样围绕地球轨道运转,它们又是否可以被称为卫星呢?

到哪里都有折衷派。美国西南研究院(Southwest Research Institute,简称为SwRI)的艾伦·斯特恩(Alan Stern)就是其中之一。他建议设立一个“小卫星”(minor moons)的类目,把新发现的一些个头较小的卫星划归这一类目,而与传统上人们看作是“月亮”的卫星相区别。目前,这还只是个人提议,并没有官方的定论。但斯特恩指出,随着NASA的卡西尼太空飞船(Cassini)按计划于明年抵达土星并开始寻找土星环内的其他卫星,一个官方的界定标准很可能会应需出炉。

忙着寻找新卫星的朱维特显然对争论不感兴趣。“对于我而言,它们都是自然卫星。”朱维特说,“难道一条小狗因为它小就不是一条狗了吗?”