「旅行家二號」探測器拍下的海王星面貌。(美聯社檔案照)
太陽系中最遙遠的行星海王星目前所知有16個衛星,美國研究人員利用韋伯太空望遠鏡(JWST)觀測發現,海王星數十億年前可能曾因一顆外來者闖入,引發一場「天體連環大撞車」,擾亂海王星原有衛星系統,形成今日模樣。
路透3日報導,這份在《科學進展》(Science Advances)期刊發表的研究,利用韋伯望遠鏡分析海王星3顆較小內側衛星「海衛八」(或名「普羅透斯」,Proteus)、「海衛七」(「拉里薩」,Larissa)與「海衛六」(「伽拉忒亞」,Galatea),以及內側塵埃環的成分,發現富含鎂的黏土礦物。這類礦物通常被預期存在於太陽系外圍某些天體內深處,也曾在位於木星和火星軌道之間主小行星帶的「穀神星」(Ceres)和一些隕石中發現。
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任職加州理工期間進行這項研究的行星科學家戴維斯(Ryleigh Davis)說,這些礦物須由液態水與岩石長時間接觸才能形成,而海王星這些小衛星太小、太寒冷,不足以自行形成這種化學物質,「因此,那些黏土礦物必是來自其他地方、一個更大型古老天體的深層內部」。
他指出,「在海王星靠內側衛星中找到這種物質,顯示海王星過去曾發生一場毀滅性事件,摧毀古老的天體,暴露出其深層內部,而我們今日所見的小衛星和行星環,是從那次大碰撞後的殘骸中重新形成」。
研究人員認為,這場連環大碰撞的「始作俑者」很可能是「海衛一」(「特里頓」,Triton)。海衛一是目前所知海王星16顆衛星中最大的一顆,但它原本位於太陽系邊緣的科伊伯帶(Kuiper Belt),在太陽系形成的最初約10億年間,被海王星重力捕獲後,其重力擾動海王星原有衛星引發衛星彼此碰撞,殘留下的碎片形成今日海王星系統靠內側衛星。
戴維斯說,大型冰衛星的內部由於通常被厚厚的水冰層覆蓋,只能透過模型和推論了解,但是,「海王星的內側衛星或許是太陽系中唯一能讓我們直接觀察這類物質的地方,因為那場碰撞事件,如同把那些古老衛星由內向外翻開,暴露出深層物質」。
海衛一占海王星所有衛星與行星環總質量逾99%,幾乎主宰整個衛星系統。它也是太陽系中,唯一繞行方向與其母行星自轉方向相反的大型衛星,這一點提供進一步證據,支持它是在別處形成後,才被海王星捕獲的論點。
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