通过詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到的海王星及其卫星的画面。（图片来源：NASA, ESA, CSA, STScI；图像处理：Joseph DePasquale (STScI), Naomi Rowe-Gurney (NASA-GSFC)）一项新的研究发现，海王星的三颗卫星可能源自海王星最大的卫星——海卫一（Triton）所打碎的古代冰世界残骸。这些发现表明，进一步研究这些卫星可能会使研究人员前所未有地了解冰世界的内部结构。“大型冰卫星的内部通常是永久隐藏的，埋藏在厚厚的水冰外壳之下，”目前在加州大学圣迭戈分校的行星科学家、该研究的首席作者Ryleigh Davis告诉Space.com。“海王星的内卫星可能是我们在太阳系中唯一可以直接观察到这个材料的地方，因为一场灾难性事件基本上将这些古老的世界翻转了过来。”海卫一无疑是海王星已知16颗卫星中最大的。根据Davis的说法，海王星所有卫星的质量中超过99%都集中在海卫一上，其大小大约与冥王星相当。而在其他巨型行星的最大卫星中，所有卫星都朝着各自行星自转方向运行，但海王星最大的卫星海卫一却是朝反方向运行。这一不寻常的配置表明，海王星系统的演变方式与其兄弟行星有着显著不同。与其他巨型行星的最大卫星很可能围绕其世界形成的观点相反，Davis认为海卫一的反向轨道使研究人员怀疑“它是从外太阳系捕获的。”当海王星用其重力捕获海卫一时，海卫一可能像一个巨大的破坏球，摧毁了海王星可能最初拥有的许多卫星，Davis说道。然而，对于这一破坏后的结果，许多事情仍然不确定。为了揭示海王星历史的奥秘，科学家们调查了海王星的环和三颗卫星——拉里萨（Larissa）、加拉泰亚（Galatea）和普罗透斯（Proteus）。这些卫星于1989年通过旅行者2号飞掠海王星时被发现，体积小且距离海王星很近，轨道位置就在行星的主环之外。由于位置和尺寸小，天文学家从地球上详细研究它们很困难。在这项新研究中，研究团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜分析了这些内卫星的近红外光。这些数据首次揭示了它们的化学成分。这些环和两颗内卫星——拉里萨和加拉泰亚——含有在木星之外的外太阳系天体表面上从未见过的粘土矿物。具体来说，它们含有富镁的层状硅酸盐，通常在主带小行星和碳质球粒陨石中发现。JWST捕获了海王星14颗已知卫星中的七颗：加拉泰亚、奈阿德（Naiad）、塔拉萨（Thalassa）、德斯庇纳（Despina）、普罗透斯、拉里萨和海卫一。海王星这一大而不寻常的卫星海卫一，在这幅海王星的肖像中占据主导地位，成为一个非常明亮的光点，显示出JWST图像中常见的衍射尖峰。（图片来源：NASA, ESA, CSA, STScI；图像处理：Joseph DePasquale (STScI), Naomi Rowe-Gurney (NASA-GSFC)）“最令人惊讶的事情是我们发现了粘土矿物，”在加利福尼亚理工学院进行此研究的Davis说。“这确实不在我们预期发现的清单上。”这些矿物生成需要长时间重大加热。它们可能是在大型冰体的深层内部形成的，热量可能来自放射性材料和其他来源。因此，研究人员认为这些矿物是海卫一可能摧毁海王星原有卫星的证据。残骸可能会聚集在一起，形成海王星的内卫星，粘土矿物暴露于它们的表面。另一种可能性是这些粘土矿物来自一个与冥王星相似的小行星，经过靠近海王星时被撕裂，Davis说道。这些粘土矿物仅在有液态水的情况下形成。神秘的是，研究的三颗卫星和环中没有检测到任何水冰。“这真的很惊讶，因为在这个太阳系的区域一切都是很冰冷的，”Davis在一个声明中说。“因此，我们相当有信心它们必须来自深层的某些东西，大小足够大以产生足够的热量，使水冰熔化。我们认为最可能的地方是一组原始的冰卫星系统，但关于这些冰可能去了哪里仍是个谜。”科学家们指出，他们没有在被调查的三颗卫星中看到粘土矿物，普罗透斯是三颗卫星中最大的一颗。他们建议可能是形成于贫乏粘土矿物的残骸部位，或经历了后续加热，导致任何此类矿物被摧毁。奇怪的是，科学家发现所有三颗卫星中...