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气态巨行星海王星的最小卫星海马在其轨道上的艺术构想图。图片来源：NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI) 马拉松比赛全程约 42 公里，而海王星最小的卫星“海马”尺寸仅 34 公里，还不到一场马拉松跑过的距离。一项新研究对“海马”的尺寸进行了新的评估，并揭示了它那混乱的过去，这对研究卫星的形成带来了新的启示。 来源丨科研圈（ID：keyanquan） 这颗模糊而寒冷的小行星再也不叫“海卫十四”了。天文学家给它取了一个名字——“海马”（Hippocamp）。它是最晚被发现的海王星卫星，之前也被称为 S/2004 N1。他们还在一项新的研究报告中指出了这颗卫星的大小，并揭露了它的一些有意思的过去。 2013 年，由马克·肖华特（Mark Showalter）带领的团队宣布了 S/2004 N1 的存在。该团队来自搜索地外文明计划研究所（Search for Extraterrestrial Intelligence，SETI）。团队的科学家通过分析美国宇航局（NASA）哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope）在 2004 年到 2009 年期间拍摄的照片，发现了这颗卫星。 这是海王星卫星——海马最早的照片，由 NASA 的哈勃空间望远镜在 2004 年拍摄。红色小方框内显示的是卫星海马，右上方是它的放大版本。图片来源：Mark R. Showalter, SETI Institute 当时，该团队发现 S/2004 N1 的位置距离其母行星大约 105250 千米（km），在轨道上绕行一周的时间大约为 23 小时。相比海王星的这个卫星，地球自己的卫星十分巨大，直径为 3475km，运行轨道距离地面平均 384600km。 S/2004 N1 也被研究人员认为是海王星已知的 14 颗卫星中最小的一个，人们原本估计它的直径不超过 19km。 这是发现微小海王星卫星海马的图片。可以在红色框内看到海马；右上方是它的放大版本。图片来源：Mark R. Showalter, SETI Institute 最近，肖华特团队结合了 2016 年哈勃的新观测结果，更新了对卫星的评估。相关研究于今年 2 月 20 日发表在《自然》（Nature）期刊上。肖华特和团队采用了他们在几年前设计的一个巧妙技术，这项技术使他们能够最先发现卫星。该团队的科学家“转换”了哈勃望远镜对海王星系统拍摄下的 8 张连续 5 分钟曝光图片，重新排列像素，这样即使卫星作轨道运动，他们也能够将海马的图片相互“堆叠”在一起。本质上，研究人员是把卫星的 8 次单独曝光转化成为一次长达 40 分钟的曝光。 “我们差点就跟它擦肩而过，”肖华特谈及“海马”时说。“哈勃的一次单独曝光观察到的海马太微弱了。” 海王星的七个内卫星按照实际相对大小显示，右侧蓝色为海王星的身影。图片来源：Mark R. Showalter, SETI Institute 这项技术非常强大，它的广泛应用“有助于探测到其他巨行星周围的小卫星，甚至是绕着遥远恒星运行的行星”，弗吉尼亚大学的天文学家安妮·沃比瑟（Anne Verbiscer）在同一期的《自然》期刊“新闻与观点（News and Views）”栏目中写道。她不是肖华特团队的研究人员。 这项新的分析描述了一个比之前想象的稍微大一点的“海马”，直径约 34km，研究人员指出，它和一颗名叫“天涯海角”（Ultima Thule）的小行星尺寸大致相同。“海角天涯”是 NASA 的“新视野”号（New Horizons）航天器在元旦那天飞越的一个奇特而遥远的天体。 1989 年，“旅行者 2 号”（Voyager 2）航天器在对海王星的探测飞掠期间发现了海王星的 6 颗卫星，而“海马”的轨道区域与这 6 颗卫星大致相同。六颗卫星中最大、最靠外的卫星是直径 420km 的“普罗透斯”（Proteus），而海马恰好位于距离其内侧 12000km 处。 像地球自己的卫星一样，长久以来，普罗透斯和海马都在沿着螺旋轨迹缓慢远离它的母行星——尽管它们的速度要慢得多。大约在四十亿年前，普罗透斯可能就在海马旁边，因此它那时有可能就吞掉了这颗较小卫星，肖华特说。 图中显示了海王星内卫星的位置和直径（范围从20 到 260 英里）。图片来源：NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI) |
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