太阳系中有多少颗卫星？

四鬼丫头在

土星至少有146颗卫星，是太阳系中最多的行星。（图片来源：dottedhippo通过盖蒂图片社）

据美国生活科学网站（Harry Baker）：如果你在晴朗的夜晚抬头看，天空中最亮、最大的物体可能是月亮。除非你有一台像样的望远镜，否则它是你唯一能亲眼看到的天然卫星。因此，大多数人对月球是什么以及这些天然卫星的普遍性有一种扭曲的看法。

事实上，在我们的宇宙邻居中，有数百颗甚至数千颗天然卫星，从不规则的城镇大小的太空岩石到巨大的圆形物体，这些物体可能大到足以被视为行星。

那么我们究竟发现了多少颗太阳系卫星呢？事实证明，答案取决于你对卫星的定义。

据美国国家航空航天局称，国际天文学联合会（IAU）正式承认288颗围绕太阳系八个世界运行的行星卫星。但美国国家航空航天局喷气推进实验室还列出了473颗“小天体卫星”，即小行星和矮行星的卫星。如果我们像大多数天文学家一样计算这两种类型，这将使自然太阳系卫星的总数达到761颗（截至2024年6月）。

但这可能只是“冰山一角”，台湾中央研究院天文与天体物理研究所的天文学家爱德华·阿什顿在电子邮件中告诉《科学直播》。他补充道，仅在过去几年，天文学家就发现了数十颗新的行星卫星和小天体卫星，技术进步可能会加快他们在未来几年发现更多行星卫星的速度。

卫星是什么？

阿什顿在接受《现场科学》采访时表示：“（卫星）最简单的定义是围绕一个更大的非恒星物体运行的轨道上的物体。”。“但这并不是完全的答案。”

例如，目前有数千颗人造卫星在绕地球轨道上运行，它们符合上述定义，但由于不是天然的，因此不被视为卫星。这些航天器在返回地球并在大气层中燃烧之前的寿命也很有限。

一些天然卫星，如准卫星和微小卫星，也是暂时的，并不是真正围绕行星运行的。



一个暂时与地球一起绕太阳运行的准月亮看起来就像是在绕地球运行。但事实并非如此。（图片来源：Zoonar GmbH/Alamy Stock Photo）

加拿大不列颠哥伦比亚大学的天文学家布雷特·格拉德曼在一封电子邮件中告诉《生活科学》，还有一个大小的问题。格拉德曼说，例如，环粒子——构成土星和天王星等行星环的微小岩石碎片——单独围绕其宿主行星运行，但不被视为卫星。

格拉德曼补充道，小于几百英尺的物体，通常被称为“环形卫星”或“小卫星”，也有“模糊的定义”，不被视为真正的卫星。

即使在公认的卫星之间，仍然存在争论点。例如，行星卫星可以分为两组：规则卫星，通常较大，轨道较小，靠近主星赤道；阿什顿说，还有不规则卫星，它们可能更小，围绕宿主行星的轨道更大、更椭圆。

根据行星协会的数据，在规则卫星中，大约有20颗也被认为是主要卫星，这意味着它们足够大，可以因引力而形成圆形。

行星卫星

从离太阳最近的地方开始，我们的主星最近的邻居水星和金星就没有真正的卫星，因为它们靠近巨大的气体球，而气体球早就从行星上夺走了任何潜在的卫星。金星确实有一个已知的准月亮Zoozve，但这不算在内，因为它实际上是绕太阳运行的，而不是绕金星运行的。

继续前进，我们来到地球。我们的母星只有一个主要的月亮。然而，它也至少有七个准卫星，偶尔会在一年左右的时间里增加额外的极小值。这些月球骗子也不算在内。然而，一些科学家认为，我们可以利用这些太空岩石作为临时基地，帮助我们成为一个行星际物种。

接下来是火星，它有两个真正的卫星：火卫一和Deimos。两者都只有几英里宽，轨道离这颗红色星球很近。火卫一正在缓慢地向火星坠落，如果不先将其撕裂，预计有一天会撞向世界表面。



火星的卫星火卫一和火卫一都只有几英里宽，围绕这颗红色星球运行的距离比月球绕地球运行的距离近得多。（图片来源：Shutterstock）

随着我们进入巨型行星，事情开始变得越来越有趣。第一颗气态巨星木星有多达95颗卫星，包括四颗主要卫星——木卫四、木卫二、木卫一和木卫三，木卫三是太阳系中最大的卫星。但土星还有更多：至少有146颗土星卫星，包括六颗主要卫星，如泰坦、Mimas和Enceladus。

冰巨星天王星和海王星分别有28颗和16颗卫星，它们之间有7颗主要卫星。

但仅在过去几年中，这些数字就发生了显著变化。自2023年初以来，包括阿什顿和格拉德曼在内的天文学家在土星周围发现了至少62颗新的不规则卫星和12颗新的木星卫星，以及一对海王星卫星和一颗天王星周围的卫星。



土星主要卫星恩克拉多斯的间歇泉表明，它可能具备支持地外生命所需的条件。（图片来源：美国国家航空航天局）

技术的进步可以解释月球发现的突然增加。阿什顿说，更强大的望远镜可以发现巨大行星周围丰富的较小卫星，尤其是不规则卫星。

因此，在接下来的几年里，卫星的数量可能会继续急剧增加。例如，阿什顿透露，他已经发现了一些额外的行星卫星，但在将其提交给国际天文学联合会之前，仍在等待后续观测来确认它们的存在。

如果我们在太阳系中发现更多的行星，行星卫星的数量也可能增加。一个这样的世界是难以捉摸的行星九——一个可能潜伏在太阳系遥远区域的假想巨行星。如果这颗行星确实存在，研究人员已经假设它可能被多个卫星包围。

研究人员还推测，被太阳引力从星际空间捕获的其他遥远星球，即流氓行星，也可能有卫星。

小型卫星

美国国家航空航天局473颗小天体卫星的数量甚至比行星卫星的数量更不确定，因为我们一直在发现更多的小行星。阿什顿说，一些小行星还可能有多颗卫星，很难相互区分。

IAU还估计，在外太阳系中可能有“100多颗”额外的矮行星等待被发现，所有这些行星都可能有卫星。



如果冥王星最大的卫星卡戎围绕一颗真正的行星运行，那么它可能足够大，可以被视为一颗主要的卫星。（图片来源：NASA/JHUAPL/SwRI）

阿什顿说：“就像巨型行星卫星一样，我们还没有发现其中的绝大多数。”。他补充道，总的来说，可能会有“与行星卫星一样多的小天体卫星”。

然而，像格拉德曼这样的其他天文学家不太确定可能有多少小天体卫星。

总共可以有多少个卫星？

太阳系中有700多颗已知的天然卫星。然而，正如我们所看到的，这一数字在未来可能会显著增长。

格拉德曼说，过去的研究表明，如果不是数千颗，也可能有数百颗微小的行星卫星可以用更强大的望远镜发现。正如我们已经看到的，究竟有多少小天体卫星存在很大的不确定性。

但这种不确定性并没有阻止研究人员大胆猜测。

阿什顿说：“我认为太阳系中可能有大约10000颗卫星。”。

但不知道我们需要多长时间才能找到它们。