“没人比他找到的卫星更多”

作者:三联生活周刊

(文 / 三联生活周刊)

“在这个世界上,没人比他找到的卫星更多”,著名的“空间”网站(Space.com)在一篇文章中这样介绍大卫·朱维特(David Jewitt)。在过去的3年中,这位夏威夷大学天文学院教授和他的同事司各特·谢泼德(Scott Sheppard)一道,共发现了40颗木星的新卫星,是自1610年伽利略首次发现木星4颗“伽利略卫星”后近400年间人类发现木星卫星总数的两倍还多。4月9日,朱维特教授接受了本刊记者的邮件采访。在回信中,他还透露了他与中国的渊源——他的妻子和助手就是中国人,而他的岳母和妻妹现在都生活在北京。

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大卫·朱维特  

三联生活周刊:从什么时候起你和你的研究小组开始对木星的卫星产生兴趣?为什么?

朱维特:从2000年起,我们在三年中一直在寻找木星的新卫星。今年,到目前为止,我们已经发现了18颗木星卫星,去年发现了11颗,前年发现了11颗。寻找木星卫星的科学意义在于能够帮助我们理解这些卫星是如何被木星捕获的。我们知道,在目前太阳系的情况下,捕获卫星已经不再是可能的了。因此,我们猜测,这些卫星是在更早的时候、木星周围的环境与现在完全不同的情况下被捕获的。这种捕获非常有可能发生在木星刚刚形成之后,或许就是在第一个100万年中。而我们恰好可以通过这些卫星获知在那第一个100万年中发生过的某些事情。

三联生活周刊:有报道称你们使用了世界上最大的两座天文望远镜来寻找木星的卫星,能否介绍一下这两座望远镜的情况?

朱维特:这种说法并不十分准确。我们用了位于夏威夷莫纳克亚山上的苏巴鲁(Subaru)8米天文望远镜和CFHT 3.6米天文望远镜(Canada-France-Hawaii Telescope的缩写,由加拿大、法国和夏威夷大学共同建立于1979年的大型光学/红外望远镜)。这两座望远镜拥有世界上最大的CCD摄像机,其分辨率分别超过了1亿像素。因此,应当说是大型天文望远镜和大型检波器的结合才使我们对卫星的搜寻工作成为可能。这两座望远镜的应用很广,我们的项目只是它们所进行的众多项目之一。

三联生活周刊:能否解释一下你们的研究小组寻找那些木星新卫星所使用的独特方式?

朱维特:我们用一个计算机程序比较3张不同时间拍摄的图像(彼此前后间隔l小时),搜寻移动的目标。木星后面的恒星和星系都是不会移动的,因此,我们马上就可以将它们排除在外,木星前面的小行星移动得非常迅速,因此,我们也可以从速度上将它们与木星卫星区分开来。通过排除法筛选出来的就是木星的卫星。

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艺术家设想中的土星卫星提坦表面景色(提坦属于规则卫星)  

三联生活周刊:你认为还会找到多少颗木星的卫星?你和你的研究小组对其他太阳系行星的新卫星是否感兴趣?有没有可能地球也拥有更多的、月亮以外的卫星?

朱维特:我们可能最终找到100颗木星的卫星。我们对所有行星的卫星都报有浓厚兴趣,就在今天(4月9日),我们刚刚宣布发现了一颗土星的新卫星。是的,很可能地球也拥有不只一个卫星,但它的体积应该相当之小,否则我们早就已经看到它了。

天上“月亮”知多少?

如今最常被译作卫星的Satellite 原自拉丁语,本意为依附者。当人类开始向太空发射围绕地球运转的飞行物时,天文学家用artificial satellite(人造卫星)这个词称呼它们,并与以往称为moons的natural satellite(自然卫星)加以区分。不过,如今事后诸葛亮的看一下,无论是moon还是satellite 其实都是容易让人混淆的概念。

目前,天文学家普遍使用一个相对宽松的卫星分类标准。按照卫星的大小和距离各自行星的远近,可以将卫星分为三类:不规则卫星(irregular moons),规则卫星(regular moons)和内卫星(inner moons)。后者有时也被称为环卫星(ring moons)。

人们目前还不知道不规则卫星从何而来。它们被怀疑是行星捕获到的小行星或彗星,也有可能是未成形的行星。它们通常成群出现,个头较小,轨道相当远且不规则。大多数不规则卫星很可能在行星形成不久后就已经围绕行星运转了。

规则卫星是我们最早认识到的那些卫星:体积较大,整体呈球状,沿着固定的、简单的、近于圆形的轨道运行,轨道平面与行星的赤道几乎保持一致。一些天文学家相信,这些规则行星很可能是由形成行星的同一星云或星尘所形成的。

内卫星通常位于一堆太空碎片之中,它们是最年轻的卫星,也是最有可能消失的卫星。它们很容易被行星自身的引力吸引入行星大气层。此外,由于它们运行的速度远比其他卫星要快,这些卫星间的碰撞也非常激烈,常常在一次碰撞后就灰飞烟灭。

在传统的卫星定义之外,还有特洛伊小行星(Trojan asteroids)和类卫星(quasi-satellite)。它们被行星的引力所吸引,但同时也围绕太阳运转。