奇特花生小行星「赫克特」 擁有一顆小衛星
▲624號赫克特小行星或許曾經歷過複雜的地質歷史。(圖/引用自臺北天文館之網路天文館網站)
第624號小行星赫克特((624) Hektor)是木星最大的特洛伊小行星(Trojan asteroid),直徑約250公里。在持續奮鬥8年之後,SETI研究所科學家發現它的軌道怪異,呈現如花生一樣的雙主體樣貌,似乎是由兩個小行星合而爲一的結果,而且還是唯一迄今已知擁有衛星的特洛伊小行星。
科學家們尚不清楚這個系統如何形成的,不過他們認爲這顆小行星或許來自古柏帶,原本是兩顆冰質小行星,在太陽系早期木星與土星等巨行星軌道遷移的過程中受到影響而發生碰撞,最後被捕獲至現今的位置。
木星的特洛伊小行星其實是一大羣,與木星共軌,但位在木星前方60度之處的L4和後方60度的L5拉格朗日點上,隨着木星一起繞太陽公轉。基本上太陽-木星-L4或L5這三個點可構成一個正三角形,使L4或L5是個重力穩定點,小行星位在此處,不會輕易飄離。
除木星之外的其他行星,理論上應該都有特洛伊小行星。由於特洛伊小行星一般又小又暗,不太容易觀測研究。August Kopff於1907年發現的赫克特小行星則位在木星的L4拉格朗日點中。
SETI研究所卡爾薩根中心(Carl Sagan center)Franck Marchis等人,利用位在夏威夷的凱克天文臺(W. M. Keck Observatory)和其他地面望遠鏡,追蹤監測赫克特小行星的光度,時間長達8年。他們於2006年發現赫克特小行星擁有一顆直徑約12公里的小衛星(約比臺北市還小),編號爲S/2006 (624) 1,上圖爲發現當時的影像。之後又持續觀測至今,以便確認衛星繞赫克特小行星公轉的軌道。
S/2006 (624) 1衛星距離赫克特小行星約600公里,以橢圓軌道每3天公轉一週,而公轉軌道面相對於小行星自轉赤道面的傾角達45度之多。其橢圓率和軌道傾角,與位在火星與木星之間主小行星帶裡的小行星迥異。但是利用電腦模擬,卻發現這顆衛星過去數十年來的公轉軌道相當穩定。
天文學家在1970年代就已經知道赫克特小行星的自轉週期相當快,少於7小時。利用凱克2號望遠鏡高解析觀測能力,結合從1957年開始的各光度觀測資料,Marchis等人嘗試重建赫克特小行星的外型樣貌,希望能從中取得太陽系起源的線索。從各式各樣的電腦模擬模型中,他們發現其中一種小行星呈雙主體型態的模型,最符合凱克望遠鏡的觀測結果。
這樣複雜的形狀,加上衛星獨特的公轉軌道,Marchis等人認爲S/2006 (624) 1衛星可能是一場2顆古柏帶冰質小行星慢速互撞的產物,且由於互撞速度不快,兩顆小行星最後沾黏形成單一一顆,故而呈現雙主體的樣貌;後來在木星與土星等巨行星從太陽系內側逐漸向外遷移的過程,這顆小行星受到影響,纔會從古柏帶逐漸向內遷移到與木星共軌的L4拉格朗日點上。不過這個推論還不夠完整,需要後續繼續修正精進。