海王星的衛星正在跳著躲避之舞

根據最新的研究，海王星最內側的兩顆衛星，他們的奇怪軌道是目前前所未見的。
行星軌道動力學專家稱這是一場由海衛三（Naiad）和海衛四（Thalassa）上演的「躲避之舞」，這兩顆衛星是真正的伙伴，它們的軌道距離僅為1,850公里（以最短路徑計算），海衛三的軌道是傾斜的，每次它經過速度較慢的海衛四時，兩者的距離幾乎是永恆不變的，約3,540公里。

在這個永恆的舞蹈中，海衛三每七個小時繞着海王星旋轉一次，而外側的海衛四則需要七個半小時。一個坐在海衛四上的觀察者會看到，海衛三在一個「以」字形變化的軌道上，從上面經過兩次，然後從下面經過兩次，這種模式永不間斷，每四圈就一個循環。

研究人員說，儘管這種軌道模式看起來很奇怪，但便是如此才能保持穩定。這種重複的模式稱為共振，行星、衛星和小行星可以跳很多不同類型的「舞蹈」，但這一次是天文學家們從未見過的，在遠離太陽的引力範圍邊緣，太陽系外側的巨大行星是引力的主要來源，它們通常擁有十幾到幾十個衛星。其中一些衛星是在它們的行星旁邊形成的；有些則是後來被捕獲，然後被鎖定在他們母行星的軌道上；有些衛星的軌道與它們的行星自轉方向相反。

海王星有十四個已確認的衛星，其中最遠的一顆是海衛十三（Neso），它的軌道呈橢圓形，距離海王星近4,600萬英里（7,400萬公里），需要二十七年才能完成一次繞行。而海衛三和海衛四都很小，形狀像一個膠囊，直徑只有（100公里），它們是海王星七顆內側衛星中的兩顆，這個系統中交織着微弱的光環。那他們是怎麼走到一起的呢？科學家認為，最初的衛星系統是在海王星捕獲其巨大的衛星海衛一（Triton）時破壞的，而這些內部衛星和環是由殘留的碎片所形成的。

布羅佐維奇（Brozovic）和她的同事通過分析哈伯太空望遠鏡的觀測結果，發現了這個不尋常的軌道模式，她表示，我們懷疑，是由於早先海衛一與海王星其他內側衛星的相互作用，才使海衛三進入了它現在傾斜的軌道，直到後來，在它的軌道傾斜被建立後，海衛三才與海衛四產生了這種不同尋常的共鳴。這項工作也為海王星內側衛星的組成提供了第一個線索，研究人員利用觀測結果來計算它們的質量及密度，發現其密度接近於水冰。

馬克·昭和特（Mark Showalter）指出，海衛三和海衛四可能在這種結構中被鎖在一起很長時間了，因為這使它們的軌道更加穩定。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】