美国国家航空航天局的詹姆斯·韦布空间望远镜近日对海王星展开观测,发现其卫星与星环的组成中存在黏土矿物,这一发现为揭示太阳系边缘这颗冰巨星的历史提供了关键线索。研究团队通过分析海王星三颗小型内卫星——普罗透斯、拉里萨和加拉蒂亚,以及内部尘埃星环的成分,首次在这些天体上检测到富含镁的黏土矿物。这类矿物通常形成于液态水与岩石长期接触的环境中,此前仅在火星与木星之间主小行星带的矮行星谷神星,以及部分陨石中被发现。
科学家将这场灾变的“元凶”指向海王星最大的卫星海卫一。这颗体积略大于冥王星、小于月球的天体,原本位于太阳系外侧的柯伊伯带。在太阳系形成后的头10亿年间,行星轨道尚未稳定,海王星通过引力捕获了海卫一。这一过程彻底扰乱了海王星原有的卫星系统:海卫一的引力导致多数卫星发生碰撞,最终由残骸形成了当前的内卫星群。戴维斯强调,海王星的内卫星可能是太阳系中唯一能直接观测到此类物质的地方,因为那场灾难性事件揭开了古老天体的内部结构。
海卫一的特殊性还体现在其运行轨道上——它是太阳系中唯一一颗沿与母行星自转方向相反轨道运行的大型卫星。这一特征进一步支持了其“外来者”的身份:与其他巨行星(木星、土星、天王星)由规则卫星组成的系统不同,海王星的卫星群由被捕获的天体主导。目前,海卫一的质量占海王星整个卫星系统(包括卫星与星环)总质量的99%以上,而海王星已知的16颗卫星中,最外侧的海卫二轨道偏心率极高,可能幸存于海卫一引发的冲击。