冥衛三（Hydra，常譯為許德拉）是冥王星的衛星之一，它和冥衛二被美國科羅拉多州西南研究院艾倫·斯特恩領導的天文學家小組發現，最初暫定名為“S/2005 P 2”和“S/2005 P 1”。2006年6月下旬，經國際天文學聯合會會議後正式命名為Hydra，來源自希臘神話故事中九頭蛇的名字，首字母取自2006年1月飛往冥王星的新視野號（New Horizons）探測器名字的第二單詞首字母H。
冥衛三是冥王星的第二大衛星，也是最外層的衛星，最大直徑約為51千米（32英里）。冥衛三軌道半徑約為64738公里，以38.2天的周期繞冥王星運轉。冥衛三比冥衛二亮25%，故可能也較大。冥衛三有高度反光的表面與其他冥王星衛星類似，說明其表面很有可能是水冰構成，其反照率在冥王星與冥衛一之間， 2015年7月，新視野號在飛掠過程中拍攝了冥王星及其衛星，其中包括冥衛三的多張圖片。
基本介紹
- 中文名：冥衛三
- 外文名：Hydra
- 別名：許德拉
- 分類：衛星
- 發現者：冥王星伴星搜尋團隊
- 發現時間：2005年6月15日
- 質量：4.18✕10 kg
- 平均密度：2.13 g/m
- 直徑：50.9 km
- 表面溫度：23 K
- 反照率：0.83(±0.08)
- 視星等：22.9 至 23.3 等
- 自轉周期：0.4295 天
- 半長軸：64738±3 公里
- 離心率：0.005862(±0.000 025)
- 公轉周期：38.202 天(±0.00003 )
- 軌道傾角：0.242 度(±0.005)
簡介,命名,起源,物理特性,自轉,軌道,探測,
簡介
冥衛三是由冥王星伴星搜尋小組的研究人員發現的，哈爾·韋弗和許多其他參新視野號團隊的人，包括艾倫·斯特恩和馬克·布埃。他們懷疑冥王星和冥衛一附近可能存在其他以前未被發現的較小的衛星，可能會干擾冥王星探測任務。由於冥衛三的亮度大約是冥王星的5000分之一，所以為了找到冥衛三，他們使用了哈勃太空望遠鏡長時間曝光冥王星的圖像來搜尋其周圍亮度微弱的衛星。
發現圖像分別於2005年5月15日和2005年5月18日拍攝，冥衛二和冥衛三由MaxJ. Mutchler於2005年5月15日和Andrew J. Steffl於2005年5月18日獨立發現。在確認過預先存檔2002年哈勃拍攝的冥王星圖像檔案後，2005年10月31日他們宣布了該項發現。兩個新發現的衛星隨後分別被臨時稱為S/2005 P1（冥衛三）和S/2005P2（冥衛二），也被非正式地稱為“ P1”和“P2”。
命名
2005年5月，冥衛三（和冥衛二一起）被冥王星伴星搜尋團隊通過哈勃太空望遠鏡發現，並在5月15日和5月18日拍到照片；2005年5月15日觀測者Max J. Mutchler經確認和預估後，在2005年10月31日公布發現訊息時，冥衛三的暫編號為S/2005 P1，2006年年初冥王星伴星搜尋團隊向國際天文學聯合會提交了Nix（尼克斯）和Hydra（許德拉）的取名方案，想法源於2006年1月飛往冥王星的新地平線號（NewHorizons）探測器名字的兩個單詞的首字母——N和H。 2006年6月21日，國際天文聯合會（IAU）發表通告8723，冥王星的兩顆新衛星經國際天文學聯合會批准，被正式定名為Nix（尼克斯，冥衛二）和Hydra（許德拉，冥衛三）。
哈勃太空望遠鏡拍攝的冥王星系統照片，最右為冥衛三
阿蘭·斯特恩是新視野號項目的主要研究人員，他曾解釋到，冥王星是以羅馬神話中的冥王Pluto命名，冥衛二和冥衛三的名字均來源於希臘神話，且於冥界有關。Nix是希臘神話中的黑夜女神，Hydra是希臘神話中的九頭蛇怪（赫拉克勒斯曾與之戰鬥過）。選取這兩個單詞的部分原因是它們的首字母N和H正好是冥王星探測器“新地平線”號的英文縮寫，就像冥王星英文名Pluto的前兩個字母致敬了美國天文學家帕西瓦爾·羅威爾(Percival Lowell，他在美國亞利桑那州建立了羅威爾天文台，最終促使冥王星在他去世14年後被克萊德·湯博發現) 。選擇用Hydra命名，還有部分原因是用“九頭蛇”巧妙的指代了冥王星過去的第九大行星地位，同時H也是發現冥王星衛星的功臣——哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）的首字母。
由於已經有一個近地天體被命名為Nyx，所以國際天文學聯合會決定更換拼法，使用Nix這個名字。阿蘭·斯特恩說，對於拼寫的變更，他並不失望，因為發音沒有變化，而且名字的象徵意義也沒有發生變化。斯特恩說：“他們不用Nyx。”（英語的諧音笑話，Nix和Nyx發音類似）冥王星系統中的天體名稱應與神話，文學和探索歷史有關。 特別是冥衛三上地理特徵的名稱必須與文學、神話、歷史中傳說的蛇和龍相關。
起源
冥王星較小的衛星，包括冥衛三，被認為是由冥王星與另一個柯伊伯帶天體之間巨大碰撞所噴出的碎片形成的，碰撞後的碎片重新凝聚形成了冥王星的衛星。與此類似，早期地球遭受大碰撞後噴出的碎片形成了月球。冥衛三最初是在更靠近冥王星的位置形成的，但在潮汐相互作用的影響下，其軌道經歷了變化。冥衛三與冥王星的較小衛星會一起隨冥衛一向外移動到當前軌道，圍繞在冥王星-冥衛一質心運轉。隨著時間的推移，在與冥衛一潮汐相互作用產生的“潮汐阻滯”效應下，冥衛三圍繞冥王星-冥衛一質心的軌道變得越來越圓。冥衛三被認為是由兩個較小的物體合併為一個物體而形成的。
物理特性
冥衛三的形狀是不規則的，最長軸長50.9千米（31.6英里），其最短軸長30.9千米（19.2英里），測量尺寸為50.9千米×36.1千米×30.9千米（31.6英里×22.4英里×19.2英里）。
冥衛三的表面由於存在水冰而具有高反射性。冥衛三的表面顯示出中性光譜，與冥王星的小衛星類似，儘管冥衛三的光譜看上去略微偏藍。冥衛三表面的水冰相對純淨，與冥衛一相比沒有明顯的變暗。一種解釋認為微小隕石的撞擊可以使冥衛三的表面較暗的物質被噴射出去。
冥衛三和冥衛一的光譜比較。冥衛三的光譜與純水凍的光譜非常匹配
與冥衛二相比，冥衛三的表面光譜略帶藍色，這可能說明冥衛三的表面比冥衛二水冰含量更高，這也可以解釋為冥衛三非常高的幾何反照率，可達83％。
從新視野號的撞擊坑計數數據得出，冥衛三的表面估計約有40億年的歷史。冥衛三的大隕石坑和凹痕表明它可能已經失去了形成以來的部分原始質量。
自轉
冥衛三沒有被潮汐鎖定也沒有旋轉混沌;海德拉的自轉周期和軸向傾斜度在天文時間尺度上變化很快，以至於旋轉軸有規律地翻轉。翻滾很大程度上是由於冥王星-冥衛一質心圍繞著它們的軌道運動而受到不同的重力影響重心。冥衛三的混亂翻滾產生了作用於自身的扭矩，也因其不規則形狀而得到加強。在新視野號飛越冥王星及其衛星時，冥衛三的旋轉周期約為10小時，其旋轉軸相對於其軌道傾斜約110度。當新視野飛越時，它在側向旋轉。
和冥王星的其餘衛星一樣，冥衛三的旋轉速度相對較快，旋轉周期都超過一天。在大多數情況下，冥衛三的這種快速旋轉在柯伊伯帶物體中是很常見的。如果冥衛三過去曾以更快的速度旋轉，它表面的物質可能因離心力過大而被甩出。
軌道
冥衛三在64,738千米（40,226英里）的距離上繞著冥王星-冥衛一質心公轉。冥衛三是冥王星所有衛星中最外層的，在冥衛四的外側。冥衛三的軌道幾乎是圓形的，並且與冥衛一軌道共面；冥王星所有衛星都只有與冥王星的赤道較小的軌道傾角。
冥王星衛星的近乎圓形和共面的軌道表明它們自形成以來就已經經歷了潮汐演化。在冥王星較小衛星形成時，冥衛三可能具有更大偏心率的軌道。冥衛三的圓形軌道可能是由於與冥衛一的潮汐相互作用導致的潮汐衰減所引起的。冥衛一在冥衛三軌道上的相互潮汐相互作用，可能造成冥衛三將其軌道偏心率轉移到冥衛一，從而導致冥衛三的軌道隨著時間的推移逐漸變得更圓。
冥衛三的軌道周期約為38.2天，並與冥王星的其他衛星共振。冥衛三與冥衛二的軌道共振為2：3 ，與冥衛五的軌道共振為6:11（單位時間內完成的公轉次數；軌道周期比率則是其倒數）。
作為 “類拉普拉斯”三體共振的結果，冥衛五和冥衛二的比例為5：3。
冥衛三的軌道冥衛一的軌道共振接近1：6，時序誤差為0.3％。一種解釋近共振理論的假設表明，共振是在所有五個已知衛星形成之後，在冥衛一向外遷移之前產生的，並通過冥王星-冥衛一引力場強度的5％的周期性局部波動得以維持。
冥衛三（藍色），冥衛二（紅色）和冥衛五（黑色）的共振周期
在冥王星-冥衛一-冥衛三對準情況下，冥衛三距離處的瞬時力比正交情況（冥衛三與冥王星-冥衛一軸成90°）大4.62％；冥衛一–冥王星–冥衛三情況幾乎恰好介於這些值之間。在Buie等人中，引文是“冥王星對P1或P2施加的重力大約相差15％”。冥王星的引力本身對冥衛二的變化為18％，對冥衛三的變化為13％。
探測
新視野號於2015年7月14日飛越冥王星系統，並對冥王星及其衛星進行了成像。在新視野號飛越時，冥衛三位於冥王星後側，並且新視野號接近時距離非常遠。這導致來自新視野號的冥衛三圖像的解析度較低。在飛越之前，遠程偵察成像儀長距離探測成像儀測量了冥衛三的大小，估計其直徑約為45千米（28英里）。新視野號在飛越過程中還測量了冥衛三的表面成分，反射率和其他基本物理特性。
冥衛三的第一張清晰圖片是在“新視野”飛船飛越後的2015年7月15日後收到，這張圖像是從640,000千米（400,000英里）的距離上拍攝的，似乎顯示出亮度變化和橫跨10千米（6.2英里）的深色圓形特徵。冥衛三的最高解析度圖像是從231,000千米（144,000英里）的距離上，由新視野號長距離探測成像儀拍攝的，每個像素的圖像解析度為1.2千米（0.75英里）。從這些圖像得出的冥衛三的近似尺寸估計為55千米×40千米（34英里×25英里）。
新視野號於2015年7月14日拍攝的冥衛三彩色圖像
從新地平線號獲得的冥衛三的最高清圖片顯示它的不規則形狀類似於密西根州。長距離探測成像儀拍攝的最新圖片顯示了小至1.2千米的特徵。它似乎存在至少兩個大的隕石坑，其中一個幾乎位於陰影之下。圖片上部分看起來比其它部分更陰暗，這暗示了衛星地表組成可能存在差異。從這張圖片裡項目科學家估計冥衛三可能55千米長40千米寬。項目合作者、美國田納西州洛恩州立社區學院的泰德·特里克（Ted Stryk）發表評論稱：“在上周之前，冥衛三隻是一個昏暗的光點，看著它成為一個真正的星體真是超現實般的體驗，因為我們可以看到它的形狀，並首次識別到它表面的特徵。”
