研究人员宣布土星有62颗新卫星

一个国际天文学家团队的工作导致土星宣布了62颗新卫星，使其重新回到围绕太阳系巨行星的“月球竞赛”的第一名。

该团队由Edward Ashton(目前是中央研究院天文与天体物理研究所的博士后研究员)领导，包括Brett Gladman教授(不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系)，Mike Alexandersen(哈佛史密森天体物理中心)，Jean-Marc Petit(Besancon天文台)和Matthew Beaudoin(不列颠哥伦比亚大学)。

在过去的二十年里，土星周围的卫星被反复检查，灵敏度越来越高。在这项最新的研究中，阿什顿博士的团队使用了一种称为“移位和堆叠”的技术，以找到更暗(因此更小)的土星卫星。这种方法已被用于海王星和天王星周围的月球搜索，但从未用于土星。

以月球在天空中移动的速度移动一组连续图像会导致当所有数据组合在一起时增强月球信号，从而使在单个图像中看不到的太微弱的卫星在“堆叠”图像中变得可见。该团队使用了 2019 年至 2021 年间在夏威夷莫纳克亚山顶部使用加拿大-法国-夏威夷望远镜 (CFHT) 采集的数据。通过移动和堆叠在3小时内拍摄的许多连续图像，他们能够探测到直径约2.5公里的土星卫星。

最初的发现搜索是在2019年完成的，当时Ashton和Beaudoin是不列颠哥伦比亚大学的学生，他们在对当年获得的CFHT深度成像进行细致的搜索中发现了卫星。但仅仅在天空中找到一个靠近土星的物体并不足以确定它是月亮;原则上，它可能是一颗碰巧靠近地球的小行星(尽管这不太可能)。

为了绝对确定，必须跟踪该物体数年，然后才能确定它肯定在绕行星运行。在两年多的时间里，经过精心匹配在不同夜晚检测到的物体，该团队设法追踪了63个物体，从而确认它们是新月。其中一颗新卫星被命名为S/2019 S 1，于2021年宣布，其余的则在过去几周内宣布。该团队的一些相关轨道是通过多年前的过去观测确定的，这些观测短暂地瞥见了其中一些卫星(但没有被跟踪足够长的时间来确定它们围绕土星的轨道)。

“跟踪这些卫星让我想起玩过孩子的游戏Dot-to-Dot，因为我们必须将这些卫星在我们的数据中的各种外观与可行的轨道联系起来，”爱德华·阿什顿解释说，“但在同一页面上有大约100个不同的游戏，你不知道哪个点属于哪个谜题。

所有的新卫星都属于不规则卫星类别，这些卫星被认为是很久以前被它们的宿主行星捕获的。与常规卫星相比，不规则卫星的特点是其大，椭圆和倾斜的轨道。已知的土星不规则卫星数量增加了一倍多，达到121颗，在搜索开始之前已知有58颗。

包括24颗常规卫星在内，现在共有145颗(由国际天文学联合会)认可的卫星绕土星运行。这些新发现为这颗环状行星带来了多个里程碑。土星不仅因拥有最知名的卫星而重新夺回了桂冠(超过木星，拥有95颗公认的卫星)，它也是第一颗总共发现超过100颗卫星的行星。

不规则的卫星倾向于根据其轨道的倾斜度聚集成轨道群。在土星系统中，有3个这样的群体，其名称来自不同的神话：有因纽特人群体，高卢群体和人口更多的北欧群体。例如，三个新发现落在因纽特人群体中：S/2019 S 1、S/2020 S 1和S/2005 S 4的轨道倾斜非常小，与以前已知的较大的不规则轨道Kiviuq和IjIraq相似。所有的新月都属于三个已知星系群之一，北欧星群再次成为新月中人口最多的。这些群被认为是碰撞的结果，其中一组中的当前卫星是最初捕获的卫星上一次或多次碰撞的残余物。

因此，更好地了解轨道分布有助于深入了解土星不规则卫星系统的碰撞历史。根据他们过去对这些卫星的研究，该团队认为逆行轨道上的大量小卫星是相对较近(从天文学角度来说，在过去的100亿年中)破坏了一颗中等大小的不规则卫星的结果，该卫星现在被分解成许多碎片正在被编入挪威群。

正如格拉德曼教授所解释的那样，“随着人们向现代望远镜的极限推进，我们发现越来越多的证据表明，一颗绕土星向后运行的中等大小的卫星在100亿年前被炸毁了。

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