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贝格米尔:土星身边躲过大洪水的6公里小月亮

先给你一个画面:2004年,天文学家在夏威夷山顶拍下的一批土星附近天区照片里,多出一个极暗的点。它暗到放进任何一台家用望远镜都看不见,在原始图像里只占几个像素。就是这么一粒几乎会被当成噪点丢掉的光斑,后来有了正式编号 S/2004 S 15,再被命名为贝格米尔(Bergelmir)。

更奇怪的是它的名字。贝格米尔是北欧神话里的霜巨人,始祖尤弥尔的孙子。诸神杀死尤弥尔后,他的血涌成洪流,淹没了所有霜巨人,只有贝格米尔和妻子造了一条船活了下来。一颗土星的小卫星,为什么顶着「大洪水幸存者」的名号?

它是一颗“逆行”的卫星

要理解这颗卫星,先看它属于哪一类。行星的卫星大致分两种:一种是原地长大的规则卫星,轨道近乎圆形、几乎在同一平面、顺着行星自转方向绕行;另一种是后来被行星收编的不规则卫星,轨道又远又歪,很多还是逆行的。它属于后者。

打个比方:土星近处的大卫星像同一条车道上排队行驶的车,都朝一个方向开;它则是逆着车流开的那一辆。轨道倾角约158度,超过90度就意味着逆行,所以它绕土星的方向,与土星自转方向相反。

6公里,比你上班的路还短

它的直径估计只有约6公里。这个尺度有多小?从你家门口骑车到公司的那段路,可能就有6公里。换句话说,如果把它铺在你熟悉的那条通勤路线上,你每天经过的距离,正好横穿它整个身子。

它离土星也远:轨道半长径约1930万公里,是地月距离的约50倍;即使以光速跑一趟,也要花掉约一分钟。绕土星一圈需要约1007天,接近2.8个地球年。你读完高中三年,它只慢悠悠地绕过土星一圈出头。

它暗得像一块煤渣

不规则卫星普遍很暗。按同类天体的经验,它的表面反照率估计只有百分之几,接近煤渣或沥青。这就是它直到2004年才被发现的原因:不是因为它太小,而是因为它太黑,反射的太阳光少得可怜,只能在大型望远镜长时间曝光的图像里留下一个模糊亮点。需要说明,这个反照率是估计值,依据是同类卫星的统计,而非实测。

是被“捡”来的,还是“撞”出来的?

关于它的来历,有两类主流想法。一类认为它原本是路过的小行星或彗星,被土星引力捕获,收编成卫星;另一类认为它来自一颗更大天体的解体:土星的逆行卫星在倾角和颜色上分成若干「家族」,同一家族的成员可能是同一次撞击留下的碎片。

哪一类更接近真相?目前尚无定论。原因很实际:它太小、太暗,天文学家至今没拿到它的光谱、形状和自转周期,样本太少,任何关于内部是否含冰、结构是否松散的判断,都只能算假说推测。观测能够证实的只有轨道:它确实以逆行轨道绕土星运行,一圈约1007天。

名字背后那场洪水

贝格米尔这个名字,来自北欧神话。给土星的不规则卫星命名,惯例是从神话里取人物,逆行的这一群多来自北欧神话,统称「诺尔斯群」。于是这颗卫星分到了那个在血洪水中活下来的巨人的名字。神话里他靠一条船逃生;现实中,这颗小卫星靠的是离土星足够远,远到土星的潮汐力拉不碎它,也远到不容易被土星环外缘的尘埃撞上。

照片上那几个像素

回到开头那张照片。几个像素,一个编号,一段神话,这就是我们对贝格米尔几乎全部的了解。它不会出现在业余爱好者的目镜里,也很可能永远不会成为探测器的目标;它只是在土星外围,用2.8年一圈的速度,安静地逆行。

而土星的卫星名单还在变长,近年的新发现让它的卫星总数突破了两百七十颗。这意味着还有更多像它一样只占几个像素的世界,正等着被编目、被命名。下一个轮到的会是哪位神话人物,取决于哪个暗点先被算清轨道。你说,给一块6公里宽的冰石头认真取个名字,算不算人类最浪漫的分类学?

延伸阅读

  • NASA Solar System Exploration:Saturn Moons(土星卫星官方资料页)
  • Imke de Pater & Jack J. Lissauer,《Planetary Sciences》(行星科学经典教材)
  • BBC 纪录片《行星》(The Planets,2019)
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文章名称:贝格米尔:土星身边躲过大洪水的6公里小月亮
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