如果太阳系要评选“卫星最多吉尼斯纪录”的话，木星势必夺此殊荣。这位常年坐拥太阳系最多卫星的“大佬”，近日又被新发现了12颗卫星。至此，木星卫星数目一口气飙升至79颗！

推翻“地心说”的木卫“四兄弟”
 

时间倒转回400多年前，卫星之事还不为人知。那时的人们大多信奉“地心说”，认为所有天体都是绕着地球转的，当时虽然哥白尼的“日心说”已经提出，但还远远没有得到广泛认可。
 

1609年可以说是人类天文学史上里程碑式的一年，有两件大事推进了“日心说”的发展：一件是开普勒在《新天文学》一书中正式发表了关于行星运动的前两条定律，证明行星都是在绕着太阳运转；另一件大事则是伽利略用他改造过的望远镜开始观察月球和其他天体的细节，并在1609—1610年发现了木星最大的四颗卫星（直径3000—5000公里）。

如果所有的天体都是围绕地球转，那这四颗围绕木星运转的天体又是什么？于是，这个石破天惊的观测事实成为推翻“地心说”的最佳证据，这四颗木星最大的卫星也因此被称为“伽利略卫星”。

不规则卫星：拐来的“孩子”数不清
 

在四颗伽利略卫星到木星的轨道之间，目前还知道有四颗个头比较小的卫星（直径20—200公里），被人们称为“内卫星”。
 

不管是伽利略卫星还是内卫星，它们都是木星的规则卫星。什么是“规则卫星”呢？我们可以把它们理解成是和木星“有亲缘关系”的卫星。按照我们目前的认知，如果一个卫星是和行星差不多时候形成的，那么这个卫星的轨道应该非常“周正”：轨道形状近似圆形，轨道面基本在行星的赤道面上，而且卫星运行的方向和行星的自转方向相同（这叫“顺行轨道”，相反的话就是“逆行轨道”）。

然而，当天文学家们发现的木星卫星越来越多时，人们发现并不是所有的卫星轨道都这么“周正”。

1904和1905年，美国天文学家珀赖因发现了木卫六和木卫七，它们虽然也是顺行的，但是轨道面远远偏离了木星的赤道面，轨道形状也比较椭圆。1908年，英国天文学家梅洛特发现了木卫八；1938和1951年，美国天文学家尼克尔森发现了木卫十一和木卫十二。这三颗卫星的轨道就更奇怪了，它们不仅轨道形状椭圆、远远偏离了木星的赤道面，而且它们还是逆行的！
 

这样的“不规则卫星”多半就不是木星的“血亲”了，而是木星系统成形之后，一些小天体飞过木星附近时因为木星巨大的引力而被捕获的。再然后，天文学家们又发现，这些不规则卫星里有些是会“抱团”的。每一小簇卫星有相似的轨道，然后不同簇之间轨道又很不一样。这说明，这里原本有几颗大得多的卫星，后来被撞碎了，而这些小卫星就是撞击之后幸存下来的碎片。它们虽然“身体”分开了，但轨道还是彼此相似的。

职业“捕星人”登场
 

那么人们还能不能找到更小的卫星呢？就在这时，火眼金睛的“星探”——Scott Sheppard出场了。2004年他从夏威夷大学天文学博士毕业之后，基本上只专注于一件事——搜寻外太阳系新天体。在2000—2011年间，Sheppard带领的团队一共发现了40多颗超级小的木星卫星（这些小卫星直径基本为1—4公里），绝对能称得上“慧眼识星”了！
 

说起来，这次发现12颗新卫星其实也纯属偶然，因为Sheppard团队原本想找的是传说中的太阳系第九大行星Planet X。2016—2017年，当他们在Planet X可能出现的区域里搜寻的时候，意外发现木星刚好也在他们的搜寻范围附近，于是他们顺便搜寻了一下木星的新卫星，然后，一下子发现了12颗……
不过，这次发现的卫星到底是不是新的，又是不是真的在绕着木星转，这些都需要反复核查轨道之后才能确认——这项工作花了一年多时间。而且，这12颗新卫星中其实有2颗在2017年已经完全得到了确认，所以严格来说，这次新发现的木星卫星只有10颗。

特立独行的Valetudo
 

这次新发现的木星新卫星都非常袖珍，直径几乎全部只有1—2公里大小。其中2颗位于距离木星比较近的轨道上，差不多一年可以环绕木星转一圈，它们的轨道完全符合顺行轨道的希玛利亚族卫星的特征，因此应当是来自同一颗天体的碎片。另外9颗位于距离木星比较远的轨道上，差不多每两年可以环绕木星转一圈，它们的轨道完全符合逆行轨道的三拨卫星帕西淮族、阿南刻族和卡梅族卫星的特征，因此应该也分别来自原本的三颗大天体的碎片。

然而，还有1颗新卫星非常与众不同，它的直径不到1公里，可能是目前的木星卫星中最小的一颗。更奇怪的是，它的轨道时不时会和一大批逆行卫星的轨道相交，然而它自己却是顺行的……可以预见，这样一颗卫星应该已“时日无多”了，早晚有一天它会被某一颗迎面而来的卫星完全撞碎，化为齑粉。
 

这些新发现的卫星都还没有得到正式的命名，不过Sheppard团队已经早早地为这颗宝贝取了个暂时的名字：Valetudo，她是罗马神话中的健康与卫生女神，朱庇特的重孙女。因为这颗卫星的发现意义重大，它代表着木星的外围很可能曾经有过更多更大的顺行卫星群，只不过后来它们都被撞碎而消失了，只剩了这唯一的一颗沧海遗珠，在无声地诉说着它们曾经存在过。

遥远的外太阳系里，还有许多天体尚未被发现，大到传说中有10个地球质量的第九大行星，小到直径不足一公里的卫星和彗星。它们还会给人类带来怎样的惊喜和震撼呢？让我们拭目以待！

■E学课堂

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