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太阳系的卫星数量究竟有多少?

2024-07-02科学
土星至少有 146 颗卫星,是太阳系中卫星最多的行星。 (图片来源:dottedhippo via Getty Images)

如果你在晴朗的夜晚仰望星空,最亮、最大的物体通常是月亮。除非你有一架望远镜,否则月亮是你能用肉眼看到的唯一天然卫星。因此,大多数人对月亮和其他天然卫星的普遍性有误解。

实际上,太阳系中有数百甚至数千颗天然卫星,从不规则的小行星到巨大的圆形天体,这些天体可能大到足以被视为行星。

我们发现了多少颗太阳系卫星?

据美国宇航局(NASA)称,国际天文学联合会(IAU)正式承认太阳系八大行星有288颗行星卫星。NASA喷气推进实验室还列出了473颗「小天体卫星」,即小行星和矮行星的卫星。如果将这两种类型都算上,截至2024年6月,太阳系的天然卫星总数达到761颗。

然而,这可能只是「冰山一角」。台湾中央研究院天文与天体物理研究所的天文学家爱德华·阿什顿表示,仅在过去几年中,天文学家就发现了数十颗新的行星卫星和小天体卫星,技术进步可能会加速未来几年发现更多卫星的速度。

什么是卫星?

阿什顿解释,最简单的定义是卫星是围绕较大非恒星物体运行的物体,但这并不是完整的答案。例如,目前有数千颗人造卫星在地球轨道上运行,但它们不是天然卫星,因此不被视为卫星。

一颗暂时绕太阳运行的类月球看起来就像是在绕着地球转,但事实并非如此。(图片来源:Zoonar GmbH / Alamy Stock Photo)

一些自然卫星,如准卫星和小卫星,也是暂时的,并不真正围绕行星运行。加拿大不列颠哥伦比亚大学的天文学家布雷特·格拉德曼指出,还有一个大小问题。比如,土星和天王星的环粒子虽单独绕其主行星运行,但不被视为卫星。直径小于几百英尺的物体通常被称为「环卫星」或「小卫星」,它们也不被视为真正的卫星。

行星卫星可以分为两类:规则卫星和不规则卫星。规则卫星通常较大,轨道较小,靠近主行星赤道;不规则卫星可能小得多,轨道较大,更呈椭圆形。

行星卫星的分布

从太阳开始,水星和金星没有真正的卫星,因为它们距离太阳太近。金星确实有一个准卫星,但它实际上绕着太阳运行。

火星的卫星火卫一和火卫二各自只有几英里宽,并且绕火星运行的距离比月球绕地球运行的距离要近得多。(图片来源:Shutterstock)

地球有一颗主卫星——月亮。然而,地球还有七颗准卫星,偶尔会有额外的迷你卫星。

火星有两颗卫星:火卫一和火卫二。两颗卫星都很小,轨道靠近火星。

巨行星拥有更多卫星。木星有95颗卫星,包括四颗主要卫星:木卫四、木卫二、木卫一和木卫三。土星至少有146颗卫星,包括六颗主要卫星。天王星和海王星分别有28颗和16颗卫星。

土星的主要卫星土卫二上的间歇泉表明它可能拥有维持外星生命所需的条件。(图片来源:NASA)

在过去几年中,天文学家发现了许多新的不规则卫星和小型卫星,特别是在木星和土星周围。科技进步使得望远镜可以发现较小的卫星,特别是巨行星周围的不规则卫星。

小天体卫星

美国宇航局统计的473颗小天体卫星数量更不确定,因为我们一直在发现更多的小行星。阿什顿说,有些小行星甚至可能有多个难以区分的卫星。IAU估计外太阳系可能有超过100颗矮行星等待被发现,这些行星都可能有卫星。

冥王星最大的卫星卡戎如果围绕一颗真正的行星运行的话,可能大到可以被视为一颗主卫星。(图片来源:NASA/JHUAPL/SwRI)

太阳系中已知的天然卫星有700多颗,但这一数字可能会大幅增长。研究表明,使用更强大的望远镜可以发现数百甚至数千颗微小行星卫星。阿什顿认为,太阳系大概有10,000颗卫星,但要花多长时间才能找到它们仍然未知。