北京時間 10 月 17 日消息，地球只有一顆天然衛星，但有幾十顆天然衛星圍繞著木星旋轉。作為太陽系中最大的行星，木星一向以衛星數量眾多著稱，并且不斷有新成員被發現。2018 年 7 月 16 日，天文學家宣布，他們又發現了 12 顆此前不為人知的木星衛星。

　　美國卡內基科學研究所的斯科特(Scott S。 Sheppard)領導了這項研究。他和同事們原本在進行另一項研究，試圖在遙遠的柯伊伯帶尋找新天體，即傳說中的太陽系第九大行星“Planet X”。柯伊伯帶是海王星軌道外側一個天體密集的圓盤狀區域。在搜索新天體可能存在的區域時，謝潑德和同事們意外發現木星剛好在搜索范圍附近，于是他們決定暫時擱置原先的研究目標，轉而暫時觀察一下木星。

　　木星衛星的各種分類，新發現的衛星軌道以粗線顯示。圖中綠色線顯示的是一顆特立獨行的衛星 Valetudo，以羅馬神朱庇特的曾孫女命名。它穿梭于逆行衛星的軌道間，但本身軌道是順行的。

　　對木星衛星的觀察可以追溯到伽利略的時代。1610 年，偉大的天文學家伽利略注意到有 4 個天體似乎在圍繞著木星旋轉。后來它們分別被命名為艾奧(Io，木衛一)、歐羅巴(Europa，木衛二)、蓋尼米德(Ganymede，木衛三)和卡里斯托(Castillo，木衛四)。這 4 顆衛星是最早被發現的木星衛星，在分類上屬于木星的主衛星群，又被稱為伽利略衛星。它們的半徑比任何矮行星都大，是太陽系中除太陽和八大行星以外最大的天體。木衛三是木星衛星中最大的一顆，其直徑甚至大于水星。隨著觀星技術變得越來越先進，人們又發現了這 4 顆衛星的更多同伴。謝潑德的研究小組確認了 12 顆新的衛星，使木星的衛星總數已經達到 79 顆。值得一提的是，這 12 顆新衛星都十分袖珍，大小幾乎都在 1 至 2 公里。

　　在太陽系中，還沒有其他行星能達到這個數字。土星緊隨其后，已知有 62 顆衛星;天王星有 27 顆衛星，海王星有 14 顆衛星。地球的鄰居火星，擁有兩顆衛星：福波斯(Phobos，火衛一)和得摩斯(Deimos，火衛二)。相比之下，地球只有一個月亮，而水星和金星完全沒有衛星，這或許能讓地球人稍感安慰。

　　木星擁有如此多的衛星，而其他行星的衛星卻如此之少，這其中的原因都要歸結于引力。

　　引力的影響

　　天文學家將太陽系內的行星分為兩類。水星、金星、地球和火星是所謂的“類地”或“內行星”，而木星、土星、天王星和海王星則被歸類為“氣態巨行星”，也被稱為“外行星”(越來越多的科學家認識到，天王星和海王星是一類獨特的巨行星，稱為“冰巨行星”)。

　　這兩個類別之間有著相當大的規模差距。雖然天王星是最小的外行星，但它的質量仍然是地球的 15 倍，而地球是最大的內行星。然而，就體積而言，沒有其他行星能與木星匹敵。在質量上，木星的質量是太陽系其他行星質量總和的 2.5 倍，也是地球質量的 300 多倍。這絕對是個怪物。

　　正如牛頓所觀察到的，物體的質量與其引力場的強度之間存在正相關關系。由于氣態巨行星具有驚人的質量，它們便能夠吸引更多的衛星。不過，這并不是像木星這樣的行星擁有如此多衛星的唯一原因。太陽系的氣態巨行星距離太陽相對較遠。與之相比，一些恒星擁有巨大的類木行星，稱為“熱木星”。基本上，這些系外氣體巨行星的軌道往往離恒星很近，你可以想象一下土星和水星互換位置的場景。

　　法國天文學家法特希·納穆尼(Fathi Namouni)在 2010 年發表的一篇論文中指出，熱木星幾乎沒有衛星。有天文學家認為，熱木星可能起源于恒星系的凍結線(由母恒星中心向外起算，能讓水、氨、甲烷等揮發物質凝聚為固體冰粒的最小距離)以外，然后向內遷移。在遷移過程中，它們的衛星會陷入一場天體拔河游戲。氣態巨行星的質量雖然很大，但恒星要大得多。因此，當熱木星太接近其母恒星時，擁有更強引力場的恒星最終會偷走它的衛星。

　　距離會抵消引力的作用。當行星離太陽越遠，其對行星的引力就越弱。因此，如果納穆尼的觀點是正確的，那么木星擁有的衛星數量將不止 79 顆，應該還會不斷增加，因為這是一顆巨大的氣態行星，距離太陽足夠遠，可以避免衛星被剝奪。

　　木星的衛星并不是千篇一律的。其中有一些衛星具有天文愛好者們津津樂道的特征，比如木衛一上布滿了活火山;木衛二上存在一個隱藏的海洋，那里可能有外星生命;木衛三有火星的三分之二那么大，是整個太陽系最大的衛星。

　　這三顆衛星，連同木衛四，很可能是與木星一起形成的。這顆巨大的行星最初可能是由氣體和塵埃組成的圓盤，逐漸演變成我們今天所知道的氣態巨星。當木星成形時，圍繞它旋轉的一些物質合并成了伽利略在 1610 年發現的 4 顆衛星。土星可能推動了它們的形成。也有人猜測，早期的木星曾有更多的衛星，后來逐漸被這顆巨大的行星吸引和吸收。

　　還有一些衛星不一定是與木星同時形成的。科學家認為，木星的許多衛星一開始都是大塊的太空巖石，是被木星的引力吸引而漂移過來的。

　　木星衛星的行為也很有趣。許多衛星與木星旋轉的方向相同，但也有與之相反的情況，包括謝潑德和同事所發現的 12 顆新衛星中的 9 顆。這么多衛星朝不同方向旋轉，碰撞是不可避免的。衛星可能會在碰撞過程中被摧毀，因此，就在木星獲得新衛星的同時，也在失去一些原有的衛星。
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