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首次發現:小行星竟然也“三胎”了

2月14日,歐洲南方天文台(ESO)在其網站上公布了一項有趣的發現,130号小行星慫女星(130 Elektra)的第三顆衛星得到确認,這樣,慫女星就成為史上第一個“四合小行星系統”。

首次發現:小行星竟然也“三胎”了

慫女星原本就有着一絲“傳奇”色彩。1873年2月17日,天文學家克裡斯蒂安·彼得斯(Christian Peters)在紐約利奇菲爾德天文台(Litchfield Observatory)發現一顆小行星,并以希臘神話中的複仇者伊萊克特拉的名字命名。伊萊克特拉是悲劇中比較受歡迎的神話人物之一,公元前5世紀的希臘劇作家索福克勒斯(Sophocles )和歐裡庇得斯(Euripides)分别著有以其作為主角的悲劇,名字也都叫《伊萊克特拉》。

慫女星的小行星光譜分類為G型,可能與谷神星有着相似的組成,并且,在其表面也有疑似有機化合物的光譜特征。2018年4月21日,慫女星有一次掩星過程,當時歐洲五個國家的30多名天文學家聯合進行觀測,都記錄到了這顆11等恒星亮度的突然下降。不同的地點,可以觀察到亮度跌落的持續時間不盡相同。如果把這些記錄彙集在一起,就能描繪出這個“黑影”的形狀。天文學家發現,這顆小行星長着花生形狀,猜測它可能是太陽系早期兩個天體相撞并合而形成的。這種不規則形狀在小行星當中應該并不罕見。

首次發現:小行星竟然也“三胎”了

慫女星掩星記錄(來源:Wikipedia)

更令人感到有趣的是,慫女星還“拖家帶口”,有多顆衛星。直徑200千米,算是比較大的小行星了。小行星有衛星也不是個例了。不過,它卻擁有最多的衛星。這幾個衛星都隻有幾千米大小,亮度都很微弱,而且軌道距離慫女星很近,是以它們常常淹沒在慫女星的光芒(反射太陽光)中。

2003年8月15日,梅林(W. J. Merline)上司的團隊用位于夏威夷莫納凱亞天文台的凱克II望遠鏡發現了慫女星的第一個衛星,距離慫女星約 1300 千米,編号為 S/2003 (130) 1。如果假設其反照率與慫女星相同的話,那麼它的直徑約為6千米。

2014年12月6日,歐南台的甚大望遠鏡UT3上配備了強大的自适應光學系統SPHERE,利用它,楊缤(B. Yang 音譯)上司的團隊發現了第二個衛星,直徑僅為2千米,編号為 S/2014 (130) 1。根據這次的近紅外觀測,S/2003 (130) 1和 S/2014 (130) 1 都顯示出與慫女星相似的光譜,是以,天文學家們認為,這兩個小衛星大機率是慫女星“身下掉下的肉”——遭遇碰撞後所形成的碎片。

首次發現:小行星竟然也“三胎”了

慫女星衛星軌道示意圖(來源:ESO/Berdeu et al., Yang et al.)

2021年11月6日,泰國國家天文研究所的安東尼·貝爾杜(Anthony Berdeu)上司的一個團隊報告了他們在2014年12月9日和31日之間拍攝的存檔中發現了慫女星的第三顆衛星,暫時被命名為 S/2014 (130) 2。報告中指出,在當時,由于它極其模糊,亮度比慫女星暗15000倍,且比前兩個衛星更接近慫女星,是以未能被發現。在自适應光學系統和先進圖像處理技術的幫助下,終于将其分辨出來。自适應光學可以實時校正地球大氣中的湍流所引起的圖像抖動,而圖像處理技術則是加大信噪比,讓目标變得更加明顯。

如果依然假定這些衛星擁有相同的反射率,那麼這顆最近距離的小衛星隻有1.6千米左右。值得注意的是,它的軌道半長軸為344千米,軌道周期約16小時,它擁有更為明顯的偏心率和傾角,分别為 0.33 和 38° ,并呈現出不規則性的擾動。

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慫女星及其衛星動圖(來源:ESO/Berdeu et al., Yang et al.)

慫女星極其衛星是太陽系小行星世界中的首個“四合星系統”。如果它們是來自于碰撞,那麼類似的情況在小行星形成初期或許還不在少數。隻不過現在還留存多少呢?科學家們期待着類似的樣本能提供太陽系演化的新的線索。

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42顆有圖像的主帶小行星(來源: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm 中文注釋:水兄)

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