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通俗天文学
1.4.9 第九节 海王星及其卫星

通过上述表格可以看出,这些卫星与土星的距离有近有远,而且有着很大的差异。此外,内层4颗卫星的公转周期存在一种和谐关系,这是引潮力造成的。5颗内层的卫星好像是一个群体,接着是一个巨大的空隙;然后是另外两颗卫星组成的一个小群,它们的名字是泰坦和海勃利安(土卫七,Hyperion),接着是又一个巨大空隙;再然后是伊阿珀托斯(土卫八,Iapetus),最后是福比(土卫九,Phoebe)。

土星的卫星的公转周期之间存在着有趣的关系,土卫三的公转周期大约是土卫一公转周期的2倍,而土卫四的公转周期大约是土卫二公转周期的2倍。此外,泰坦公转周期的4倍与海勃利安公转周期的3倍大约相等。

需要注意的是,泰坦和海勃利安在引力的影响下有着特殊的相互作用。为了解释这一点,我们将它们的轨道图描述出来。通过下图可知,靠外的海勃利安轨道的偏心率非常大。假如两颗卫星在某个时刻在一条直线上相合,泰坦位于内侧A点上,而海勃利安位于外侧a点上。经过65天,泰坦绕着土星旋转了4周,而海勃利安绕着土星旋转了3周,于是它们再次相合,距离上次相合的地方很近,但没有重合在一起。此时,泰坦在B点上,而海勃利安在b点上。第三次相合的地方在直线Bb上面,以此类推,一直向上移动。其实,两次相合之间的差距要比图上显示的更小。经过19年的时间,这些相合点会遍布整个圆周,泰坦和海勃利安再次相合于Aa直线上。