冥王星的卫星会混乱地翻转

在这幅插画家绘制的示意图中，前景里的冥王星由它的五颗已知卫星伴随着。目前最大的卫星冥卫一（Charon）与冥王星形成一个双行星系统，其他四颗较小的卫星则绕着这个系统运行。 Photograph by NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

（神秘的地球报道）据美国国家地理（撰文：Nadia Drake 编译：向淑容）：针对哈勃望远镜拍摄影像所做的分析显示，冥王星的卫星会混乱地翻转。

淘气的冥王星又丢出难题给科学家了。天文学家于6月3日在《自然》期刊（Nature）中指出，基于哈勃天文望远镜多年来拍摄的影像所做的新近观测结果显示，这颗矮行星的已知卫星中较小的四颗——冥卫二（Nix）、冥卫三（Hydra）、冥卫四（Kerberos）与冥卫五（Styx）——行径非常怪异且无法预测。这些观测结果描绘出极为复杂的重力摇晃现象，而美国航太总署（NASA）的「新视野号」太空探测器（New Horizo​​ns）在几周后的7月14日就会飞入距离冥王星6500英里（约1万460公里）的范围内了。

「新视野号即将进入的，是一个令人惊奇的迷人系统，」地外文明搜寻学会（SETI Institute）的马克．休瓦特（Mark Showalter）说。

科学家并不常有机会能做出那种只要经过六周就会真相大白的预测。不过休瓦特是在仔细研究过许多哈伯所拍摄的影像后，才终于搞懂一些令人疑惑的观测结果。此前他一直在探究冥卫二和冥卫三（冥王星的小卫星中，较大的两颗）于轨道上运行时，忽而变暗又忽而变亮的现象。透过新的电脑模拟协助，他了解到这两颗椭圆形的卫星其实是在乱转——是翻滚，而不是有固定极点的自转。

「假如你住在冥卫二或冥卫三上面，根本就不晓得明天太阳会不会升起，」瓦特斯说。 「它也有可能会从西方升起，在北方落下。」

其他已知会在太空中进行这种反常运动的卫星只有一个，那就是土星的卫星土卫七（Hyperion）。在冥王星的系统中，冥卫二与冥卫三会翻滚是因为它们都绕着冥王星和相对比例大得异常的卫星冥卫一（Charon）运行，而冥王星与冥卫一排列在一起，使得重力分布呈哑铃状，会以任意将冥卫二和冥卫三拉近或推远。

与众不同的卫星

哈伯望远镜的资料显示，冥王星系统中还有更多怪异的现象。位于冥卫二及冥卫三之间、体积娇小的冥卫四（宽度大概30公里），颜色实际上比其他几个严寒无比的卫星还要深得多。 「冥卫四就像是在两颗脏雪球之间运行的一颗煤炭，」休瓦特说。

对那些描述冥王星系统形成过程的理论而言，这是个问题。科学家认为数十亿年前，原始的冥王星与原始的冥卫一产生了碰撞。这两个星球并未因此毁灭，而是演变彼此互相绕行，碰撞产生的碎屑最后则形成了系统中较小的卫星。如果小卫星都很相似的话，这个说法就很合理。但是如果有小卫星和其他小卫星明显不同的话，就很难说得通了。

「发生了什么事，才会让其中一个小卫星的外观和其他的不一样？太阳系也有这种情形——每颗行星的外观显然都不同——但是冥王星系统似乎是个受到强大支配的环境，」亚利桑纳大学的安德鲁．尤登（Andrew Youdin）表示。 「所以更难以理解为何卫星的颜色会不一样。」

既然冥王星系统原来是这么怪异，那么是不是也可能会有其他颜色灰暗、混乱无序的卫星藏在这个系统的某处呢？休瓦特与马利兰大学的道格．汉弥顿（Doug Hamilton）判断，四颗小卫星中有三颗是由一股重力的共振所连结，这意味着它们紧接在一起，以完全一致的速度绕行冥王星及冥卫一。这些卫星的间距极小，加上有的卫星会混乱地翻转，所以没有什么空间能让其他卫星隐藏且稳定运行。

不过赛门．波特（Simon Porter）及新视野号探测计画主持人艾伦．史腾（Alan Stern）于5月底在arXiv论文资料库共同发表了一份论文，描述数个可能还有卫星尚未被人发现的区域。其中一个区域就位于冥卫五的轨道内侧，也就是那几颗小卫星的最深处。另有一个区域位在冥卫二与冥卫四之间。第三个区域则沿着小卫星运行的路径延伸。

「目前为止，我们还没在现有资料中看到任何现象显示可能有尚未发现的大型卫星，」任职于美国西南研究院（Southwest Research Institute）的波特说。 「如果真有其他卫星的话，它一定非常小——小到我们无法透过哈伯望远镜看见它。」

随着新视野号距离冥王星愈来愈近，找出其他隐藏卫星最迫切的原因，就是要避免探测器碰到任何从这些卫星散出的尘埃，无论再怎么小的卫星都一样。即使是只有米粒般大的碎片，对高速行进的太空探测器来说也非常危险。情况目前看来没有问题。