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首次发现:小行星竟然也“三胎”了

2月14日,欧洲南方天文台(ESO)在其网站上公布了一项有趣的发现,130号小行星怂女星(130 Elektra)的第三颗卫星得到确认,这样,怂女星就成为史上第一个“四合小行星系统”。

首次发现:小行星竟然也“三胎”了

怂女星原本就有着一丝“传奇”色彩。1873年2月17日,天文学家克里斯蒂安·彼得斯(Christian Peters)在纽约利奇菲尔德天文台(Litchfield Observatory)发现一颗小行星,并以希腊神话中的复仇者伊莱克特拉的名字命名。伊莱克特拉是悲剧中比较受欢迎的神话人物之一,公元前5世纪的希腊剧作家索福克勒斯(Sophocles )和欧里庇得斯(Euripides)分别著有以其作为主角的悲剧,名字也都叫《伊莱克特拉》。

怂女星的小行星光谱分类为G型,可能与谷神星有着相似的组成,并且,在其表面也有疑似有机化合物的光谱特征。2018年4月21日,怂女星有一次掩星过程,当时欧洲五个国家的30多名天文学家联合进行观测,都记录到了这颗11等恒星亮度的突然下降。不同的地点,可以观察到亮度跌落的持续时间不尽相同。如果把这些记录汇集在一起,就能描绘出这个“黑影”的形状。天文学家发现,这颗小行星长着花生形状,猜测它可能是太阳系早期两个天体相撞并合而形成的。这种不规则形状在小行星当中应该并不罕见。

首次发现:小行星竟然也“三胎”了

怂女星掩星记录(来源:Wikipedia)

更令人感到有趣的是,怂女星还“拖家带口”,有多颗卫星。直径200千米,算是比较大的小行星了。小行星有卫星也不是个例了。不过,它却拥有最多的卫星。这几个卫星都只有几千米大小,亮度都很微弱,而且轨道距离怂女星很近,因此它们常常淹没在怂女星的光芒(反射太阳光)中。

2003年8月15日,梅林(W. J. Merline)领导的团队用位于夏威夷莫纳凯亚天文台的凯克II望远镜发现了怂女星的第一个卫星,距离怂女星约 1300 千米,编号为 S/2003 (130) 1。如果假设其反照率与怂女星相同的话,那么它的直径约为6千米。

2014年12月6日,欧南台的甚大望远镜UT3上配备了强大的自适应光学系统SPHERE,利用它,杨缤(B. Yang 音译)领导的团队发现了第二个卫星,直径仅为2千米,编号为 S/2014 (130) 1。根据这次的近红外观测,S/2003 (130) 1和 S/2014 (130) 1 都显示出与怂女星相似的光谱,因此,天文学家们认为,这两个小卫星大概率是怂女星“身下掉下的肉”——遭遇碰撞后所形成的碎片。

首次发现:小行星竟然也“三胎”了

怂女星卫星轨道示意图(来源:ESO/Berdeu et al., Yang et al.)

2021年11月6日,泰国国家天文研究所的安东尼·贝尔杜(Anthony Berdeu)领导的一个团队报告了他们在2014年12月9日和31日之间拍摄的存档中发现了怂女星的第三颗卫星,暂时被命名为 S/2014 (130) 2。报告中指出,在当时,由于它极其模糊,亮度比怂女星暗15000倍,且比前两个卫星更接近怂女星,因此未能被发现。在自适应光学系统和先进图像处理技术的帮助下,终于将其分辨出来。自适应光学可以实时校正地球大气中的湍流所引起的图像抖动,而图像处理技术则是加大信噪比,让目标变得更加明显。

如果依然假定这些卫星拥有相同的反射率,那么这颗最近距离的小卫星只有1.6千米左右。值得注意的是,它的轨道半长轴为344千米,轨道周期约16小时,它拥有更为明显的偏心率和倾角,分别为 0.33 和 38° ,并呈现出不规则性的扰动。

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怂女星及其卫星动图(来源:ESO/Berdeu et al., Yang et al.)

怂女星极其卫星是太阳系小行星世界中的首个“四合星系统”。如果它们是来自于碰撞,那么类似的情况在小行星形成初期或许还不在少数。只不过现在还留存多少呢?科学家们期待着类似的样本能提供太阳系演化的新的线索。

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42颗有图像的主带小行星(来源: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm 中文注释:水兄)

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