遇见海马：海王星最小的月亮有名字（和暴力的过去）

这是一幅艺术家的画，描绘了围绕着这颗气态巨星运行的最小的月球河马。只有20英里宽。（版权所有）JOlmsted（STScI）/NASA/ESA，

一个微弱而寒冷的小月不必再经过“海王星十四号”。

天文学家给最近发现的海王星卫星命名为“Hippocamp”，它以前也曾经过S/2004 N1。一项新的研究报告显示，他们已经算出了这颗卫星有多大，并记录了一些关于它过去的有趣细节。一个由加利福尼亚芒廷维尤SETI（搜索外星情报）研究所的Mark Showalter领导的“KDSPE”小组宣布了S/2004 N1在2013的存在。科学家们在分析了2004年至2009年间由美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的照片后这样做了。[参见神秘的蓝色行星海王星的照片]

这是2004年美国宇航局哈勃太空望远镜获得的最早的海王星卫星海马图像。红色框中显示了海马体，右上角插入了放大版。（版权所有Mark RShowalter，SETI Institute）

当时，研究小组确定S/2004 N1距母行星约65400英里（105250公里），每23小时左右完成一次轨道飞行。相比之下，地球自己的卫星——2160英里宽（3475公里），与海王星卫星相比是一个巨大的卫星——以239000英里（384600公里）的平均距离绕着我们的行星运行。

和研究人员将s/2004 N1定位为海王星已知的14个卫星中最小的一个，估计它的直径不超过12英里（19公里）。

但是从那以后事情发生了一些变化，新的研究也由Showalter领导报道。在纳入了哈勃2016年的新观测数据后，研究小组更新了对月球的评估。

，但让我们先来谈谈新名称“海马”是希腊神话中的一种马头鱼尾生物。这个名字已经得到国际天文联合会的批准，符合海王星系统的命名惯例，海王星系统要求与希腊罗马神话和海洋联系在一起。（海王星，当然，是罗马的海神，相当于希腊的波塞冬。）

，但海马体也是现实生活中海马的属名。Showalter是一名潜水员，他喜欢这些美丽而奇特的小生物。

“所以，正式来说，它是以这种神话生物命名的，”Showalter告诉《太空》杂志但在我看来，部分原因是它是以海马命名的，因为我觉得它们很酷。

这是一张，在红色的盒子里可以看到海王星月亮上的小海马；右上角插入了放大版。（版权所有Mark RShowalter，SETI Institute）

在今天（2月20日）发表在《自然》杂志上的《新海马分析》中，Showalter和他的团队使用了几年前他们发明的一种聪明的技术（这使他们能够首先发现月球）。科学家们对海王星系统的八次连续5分钟的哈勃曝光进行了“改造”，重新排列了像素，这样他们就可以在月球轨道运动的情况下将海马体的图像“叠加”在一起。

本质上，研究者们把八次单独曝光变成了一次40分钟的曝光。

“我们几乎完全忽略了它，”Showalter谈到Hippocamp时说它太微弱了，一个哈勃望远镜都看不见！（信息图表）

海王星的七个卫星显示在一组一致的大小，以及行星的腮红边缘在右边。（版权所有Mark RShowalter，SETI Institute）

这项技术很强大；广泛应用它“可能会导致探测到围绕巨行星的其他小卫星，甚至是围绕遥远恒星运行的行星，”弗吉尼亚大学的天文学家Anne Verbiscer说，她不是Showalter团队的一员，在附带的“新闻和研究人员报告说，新的分析描述了一个比以前想象的稍大的世界：现在人们认为海马体的直径约为21英里（34公里）。这与美国宇航局“新视野”号飞船在元旦当天飞过的怪异而遥远的天体“Ultima Thule”差不多大，

海马体的圆形区域与美国宇航局“旅行者2号”飞船1989年在探测器飞过海王星时发现的6颗卫星在同一个普通区域。在其他六颗行星中，最大和最外面的一颗，也就是260英里宽（420公里）的变形卫星，其内部距离只有7450英里（12000公里），就像地球自己的卫星一样，

，变形卫星已经从它的母星缓慢地螺旋式地离开了好几个世纪，而海马也是如此，尽管速度要慢得多。大约40亿年前，普罗特斯可能就在海马体旁边，因此会吞并较小的月亮，肖沃尔特说，

这张图显示了海王星内部卫星的位置，以及它们的直径（直径从20到260英里）。（JOlmsted（STScI）/NASA/ESA）

所以，他和他的同事怀疑海马比Proteus年轻。事实上，他们相信较小的月球曾经是它较大的邻居的一部分：研究人员在《新自然》杂志的论文中写道，海马体可能是由很久以前彗星撞击发射到太空的变形体碎片结合而成。

事实上，海马体的起源可能是变形体巨大的法罗斯陨石坑的粉碎。海马体的总体积约为法罗斯撞击时喷射出的体积的2%。肖沃尔特说：“不难想象，这一小部分物质结合在一起形成了一个月球。20世纪80年代和90年代，天文学家们开始推测，巨型行星的卫星经受了多次彗星碰撞，导致许多卫星解体。Showalter说，推测出的海马体的起源支持了这种对早期太阳系的看法，他多年来在许多自然卫星的发现中起到了关键作用，其中包括20世纪90年代早期土星的“馄饨月亮”盘。

“这是第一个真正伟大的月球撞击形成的例子，”他说他说，

Showalter和他的团队还利用转换叠加技术发现了海王星卫星Naiad，这是自1989年旅行者2号发现以来从未见过的。研究人员还对发现冰巨星其他卫星的可能性设置了一些限制：他们的分析表明，在普罗特斯内部没有比15英里（24公里）宽的卫星，在同一颗卫星之外也没有至少124英里（20公里）宽的卫星，韦比瑟指出，

迈克·沃尔关于寻找外星生命的书“在那里””（中央大出版社，2018年；卡尔·泰特画作现已出版。在Twitter@michaeldwall上关注他。在Twitter@Spacedotcom或Facebook上关注我们

1846年9月28日，德国柏林天文台伽勒博士接到一封信。信是法国青年数学家勒威耶写给他的，请他在夜里把望远镜对正某一方天空。勒威耶预言：在那里将会发现一颗新的行星—— 太阳系的第八颗大行星。伽勒博士立刻把精密的星图捡了出来，当夜就开始搜索，只经过半小时的观察，他果然在勒威耶指示的那一方天空里，发现了一颗光亮很弱的星；过了24小时再观察，证实这颗星在不断地移动，确实是一颗未曾发现的行星。勒威耶的预言应验了——这颗新的行星，后来命名为海王星。

根据预言发现的新行星，海王星是第一颗。太阳系有9颗大行星：水星、金星、火星、木星、土星，在地球上的人们光凭眼睛就能看到，因而在有史以前，人们就知道这5颗行星了。其余3颗，天王星、海王星、冥王星，都要用望远镜才能看到，因此天王星直到1781年才被发现。天王星跟海王星不同，它的发现完全是偶然的。

一个喜欢看星的英国风琴家赫歇耳，他每天夜里用望远镜观察星空，无意中发现了这颗不断移动的新星。起先，他以为看到的是一颗彗星，经过许多人推算，证明这颗星的轨道几乎是一个圆，才肯定它也是绕着太阳转圈子的一颗行星，就把它命名为天王星。

太阳系扩展了不止一半

天王星发现之后，很多人都把望远镜对准了天王星。不久，它运行的规律就给人们推算出来了。天王星绕着太阳在一个半径不到29亿千米的近乎圆的轨道上运行，速度将近7千米/秒。天王星的轨道半径比地球的大19倍多，运行速度比地球慢，因此在地球上过了84年又9个月，在天王星上才过满一年。

奇怪的事情跟着发生了。1800年以后，天王星的运行速度忽然渐渐加快了，到1830年左右，它的运行速度又比往常慢了。在1800到1810那10年间，天王星在空间经过的路程，比它在1830到1840那10年间所经过的要长得多。并且在这些年间，天王星离开了人们给它推算的轨道，离太阳更远了一点儿。这种情形，别的行星也是有的，要是一颗行星跟另一颗行星相接近了，它们因为互相吸弓侩稍稍脱离人们推算的轨道。在正相接近的时候，轨道较小的那颗行星速度会稍稍加快；在正相远离的时候，轨道较小的那颗行星速度会稍稍减慢。因此有人猜想，天王星的轨道外面还有一颗人们从未见过的新的行星。

新的行星比天王星更远，它一定比天王星更加暗淡，在茫茫的太空中，如果光靠望远镜盲目地搜寻，可能永远找不到它。因此有人根据天王星的运行速度和轨道的改变，来推算这新行星的位置。推算当然不是一件容易的事，得应用许多复杂的

物理和数学的公式。1845年，一个英国青年数学家叫做亚当斯的算出来了，把结果交给了英国皇家天文台。不知什么缘故，皇家天文台把他的推算结果搁在一旁，没有按着他的指点去搜寻。第二年，勒威耶也把结果推算出来了，而伽勒依着他的推算结果，找到了这颗新的行星——海王星。

虽然伽勒博士第一个看到海王星，可是真正的功绩还属于推算的人。因此大家都认为这发现的荣誉，应该属于亚当斯跟勒威耶两位。由于他们的推算，太阳系的半径又向外扩展了16亿千米。

遥远的世界

海王星跟太阳的平均距离是45亿千米，比地球离太阳远30倍还多。所以在海王星上看太阳，只有在地球上所看到的金星一般大小。海王星表面每个单位面积所接受到的太阳的光和热， 只有地球上的1/900。假使海王星表面的组织跟地球相似，那么因为所受到的太阳光太少，温度该在-200℃以下。

海王星的轨道虽然那么大，它运行的速度却比天王星还来得慢，每秒钟走不到55千米，等它绕太阳转一个圈子，地球上已经过了165年了。因此以海王星来说，它被地球上的人发现还没有满一年。

在海王星上，年虽然那么漫长，可是月却短得诧异。已经发现海王星也有一个月亮。人们设想，在海王星上看那个月亮，正好跟咱们在地球上看到的月亮差不多远近，差不多大小，当然暗淡得多。那个月亮绕着海王星转得很快，每转一圈还不到地球上的6天。最奇怪的是那个月亮转动的方向，恰跟地球的月亮相反。

海王星自身是不是在旋转呢？这个问题至今还没有解决。因为它太远了，用望远镜观察， 无法在它表面上认定一个标志来研究它是否在旋转。有人说海王星每7小时15分旋转一次， 假使这话是对的，地球上过一天，海王星上已经过了将近4昼夜了。

海王星的直径约5万千米， 体积比地球大60倍。对于海王星，人们现在只知道这样零零碎碎的一点儿皮毛，因为它离地球实在太远了。