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灶神星有衛星嗎?

曙光號(Dawn)太空船愈來愈靠近灶神星(Vesta,4號小行星),預定在7月中旬點燃離子引擎以便進入環繞早成興的軌道,現在即是拍攝灶神星 最為有利之時。在灶神星愈來愈清晰的影像中,天文學家最想研究什麼?曙光號首席工程師Marc Rayman表示:我們即將做的是—搜尋灶神星的衛星!

一般人通常認為小行星就是太空當中個別獨立的小天體,但其實小行星還是非常可能有伴相陪的。事實上,約30公里寬的艾達( Ida,243號小行星)、約150公里寬的普爾科瓦(Pulcova,762號小行星)、約165公里寬的司賦星(Kalliope,22號小行星)、 約215公里寬的香女星(Eugenia,45號小行星)等,都擁有一顆衛星相伴;約280公里寬的林神星(Sylvia,87號小行星)則有2個衛星。 那麼,比前述幾顆小行星都還大、約530公里寬的灶神星,為何不能有衛星呢?

然而,這些衛星是從何而來?有個可能是:當另一個稍大一點的天體和小行星相撞時,撞擊的殘屑四散在小行星周圍,其中某些碎片後來就成為小行星的衛星。

另一個可能是:「重力彈珠台(gravitational pinball)」,即衛星其實是在小行星帶中的其他地方形成,但透過不同天體間複雜的重力交互作用,最後被這些小行星的重力捕捉而成為它們的衛星。

哈柏和其他地面望遠鏡曾經鎖定灶神星,企圖搜尋它的衛星,但一無所獲,而且也看不清灶神星的真實面貌。曙光號目前就在觀察是否有衛星的最佳位置上;曙光號科學家預定在2011年7月9日,大約是曙光號進入環繞灶神星軌道前的一個星期,開始進行灶神星衛星搜尋任務,太空船上的相機會繞著灶神星周圍拍攝影 像,尋找任何可能的碎片。頁首照片是曙光號於2011年6月24日,距離灶神星仍有152,000公里時拍攝的影像。

行星科學研究所(Planetary Science Institute)所長兼曙光號共同研究員Mark Sykes表示:如果真的有衛星,那麼在影像中相對於遙遠、位置幾乎固定不變的恆星,這個衛星將會是個繞著灶神星移動的小亮點。基本上,曙光號上的儀器透過短時間曝光,就可偵測到直徑小到僅約27公尺的小衛星;如果是長時間曝光的,那麼任何靠近灶神星的亮光都不可能會錯過,所以可偵測的最小衛星直徑甚至可達僅僅數公尺而已。

雖然大家不會在曙光號任務科學目標中看到「發現一顆衛星」這樣的字眼,不過若真能看到衛星,那將是曙光號值得驕傲的事。曙光號本身已經是件值得驕傲的任務,當它進入環繞灶神星的軌道後,曙光號也將成為灶神星的衛星。它主要的科學目標是要拍攝灶神星表面的詳盡影像,呈現所有地形的細節,並詳列礦物和各種 元素分佈的狀況。其次,利用太空船的電波訊號,可測量太空船在灶神星周圍的運動,藉此瞭解灶神星的重力場分佈狀況。從這些資料,都可估算出灶神星的正確質量以及內部結構,包括灶神星的核心以及可能存在的質量瘤(mascon,質量比較集中之處)

曙光號是人類首度拜訪這顆小行星的太空任務;隨著太空船愈來愈接近灶神星,世人也能看到愈來愈清楚的灶神星面貌。這可是任務科學家與工程師們耗費了10年的規劃與太空船在太空中航行了4年的等待,才達到成就。對這些任務相關人員而言,意義非凡。

在曙光號之前,人們也曾數度發射太空船探索諸如月球、火星、金星、木星、土星和水星等大型的天體;這些任務通常剛開始都是飛掠,藉此估算過天體的重力 場和其他物理環境後之後,才發射另一艘太空船前去環繞探索。曙光號是第一艘除了這些行星級太空任務之外,首度拜訪以前從未拜訪過的較大天體的任務;而且, 第一次拜訪就是規劃成為人造衛星的環繞方式。

在近期一場討論會中,科學家們打趣地說:你想像中的灶神星真實面貌到底長什麼樣子?Rayman表示:「佈滿縐折、古老、乾涸,還有大量可以訴說太陽系過往歷史的地形特徵。」而如果真的發現了灶神星的衛星,你會幫它取什麼名字呢?Rayman可是早就想好了,那就是「Dawn」!

資料來源:Does Asteroid Vesta Have a Moon? [2011, 07, 06]

引用自臺北天文館之網路天文館網站

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