海王星的衛星正在跳「躲避之舞」

據最新的研究，海王星最內側的兩顆衛星奇怪的軌道前所未見。

行星軌道動力學專家稱這是一場由小衛星 Naiad 和 Thalassa 上演的「躲避之舞」，這兩顆行星是真正的夥伴，軌道距離僅 1,850 公里（最短路徑計算），Naiad 的軌道傾斜，每次經過速度較慢的 Thalassa 時，兩者距離幾乎永恆不變，約 3,540 公里。

▲ 將其中一顆衛星軌道固定，另一顆會極有規律的運動。

在這支永恆的舞蹈，Naiad 每 7 小時繞冰巨星旋轉一次，外側的 Thalassa 則需 7 個半小時。一個坐在 Thalassa 上的觀察者會看到，Naiad 以「以」字形變化的軌道從上面經過兩次，然後從下面經過兩次，這種模式永不間斷，每 4 圈一個循環。

研究人員說，儘管這種軌道模式看起來很奇怪，但就是如此才能保持穩定。這種重複模式稱為共振，行星、衛星和小行星可跳出不同類型的「舞蹈」，但這次天文學家從未見過。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，通常擁有十幾到幾十顆衛星，其中一些是在行星旁邊形成，有些則是後來被捕獲，然後鎖定在母行星的軌道，有些衛星軌道與行星自轉方向相反。

海王星有 14 個確認的衛星，最遠的是 Neso，軌道呈橢圓形，距離海王星近 4,600 萬英里（約 7,400 萬公里），要 27 年才能繞海王星一圈。而 Naiad 和 Thalassa 都很小，形狀像膠囊，直徑只有約 60 英里（約 100 公里），是海王星 7 顆內側衛星其中兩顆，這個系統交織著微弱的光環。它們是怎麼走到一起的，科學家認為，最初衛星系統是在海王星捕獲巨大的衛星 Triton 時被破壞，這些內部衛星和環是殘留碎片形成。

Brozovic 和同事透過分析哈伯太空望遠鏡的觀測結果，發現這不尋常的軌道模式，她說：「我們懷疑，是由於 Triton 與海王星其他內側衛星相互作用，才使 Naiad 進入傾斜的軌道，直到後來，軌道傾斜後，Naiad 才與 Thalassa 產生這種不尋常的共鳴。」這項工作也為海王星內側衛星的組成提供第一個線索，研究人員利用觀測結果來計算它們的質量及密度，發現密度接近水冰。

論文共同作者 Mark Showalter 說：「Naiad 和 Thalassa 可能在這種結構中鎖在一起很長久了，因為這使它們的軌道更穩定。」