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很多不規則小行星是怎麼成為行星的衛星的?科學家給出了三種理論!

上世紀90年前之前,多數天文學家認為太陽系裡只有34顆衛星,其中的多數是我們月球這樣的規則衛星,球星的身軀圍繞則會母行星以同樣的方向旋轉,但是這些衛星中的少數是所謂的不規則衛星,這些怪異的衛星拖著拉長的軌道,它們的軌道通常是傾斜的,它們的旋轉方向與母行星剛好相反。

它們以前很難被發現,是因為它們很小,同時通常也很暗,而數碼照相技術的出現和光敏光學的使用改變了衛星的地形地貌。科學家在1997年發現了第一顆不規則衛星,規則衛星與不規則衛星之間的另一個重要區別在於,不規則衛星是捕獲的,也就是它們的形成與它們的母行星無關,最有可能是形成我們太陽系的原始碎片的部分。

土衛九,圍繞土星的最大的不規則衛星,就是個典型的例子。土衛九圍繞土星非常極端,它具有一個非常橢圓,非常傾斜的軌道,運行方向是倒轉的。通過卡西尼號,我們了解到它是一個富含水的天體,那幾乎就排除了小行星帶,土衛九極有可能來自柯伊伯帶。柯伊伯帶被認為是太陽系形成後的殘留碎片,它在冥王星軌道意外圍繞著太陽運轉。

然而另一個理論提出了全然不同的意見,更多地傾向於土衛九形成於獨立圍繞太陽的軌道上,然後被捕獲進入圍繞土星的軌道,而其他在土星附近形成的多數對象要麼是與土星共生的,要麼就是從太陽系裡趕出來的。

如今三個主要的理論,關於土衛九以及其他不規則衛星是如何喪失自己的獨立性的,有兩個提出不規則衛星是在太陽系形成時被捕獲的,當時行星還是個氣體與碎片共同組成的星團。

氣體拖拽理論最簡單,稠密的氣體圍繞著正在增大的行星旋轉,當彗星,小行星經過氣團時,或許兩者粉碎性地合併。

我們知道氣體行星在圍繞著各大行星巨大的吸積盤裡構建了自己的規則衛星系統,有點像一個迷你太陽系,在那個吸積盤裡的氣體和塵埃同樣也會呆在外圍作為衝突的根源,在那裡經過的獨立形成的小行星會放慢腳步從而被捕獲入軌。

第二個理論實際上是第一個的變化版,有時也被稱為吸入理論,並不是物體簡單經過共生氣團時被抓獲的,而是不自覺地被不斷增強的引力吸入正在形成的行星軌道的。

捕獲的氣體拖拽和吸入說都能夠很好適用於木星和土星,因為它們的混合體十分巨大,足以放慢那些經過的物體的腳步。

但是對於海王星和天王星這樣的冰凍巨星說的通嗎?由於極端寒冷,所以它們的形成非常的緩慢,難以相信它們的冰積混合物里含有足夠的質量來捕捉經過的太陽系的碎片!

但是這兩個冰凍巨星都有著自己的不規則衛星,因此有了第三個理論:三體互動說。科學家們發現,物體中有很多實際上是不止一個物體,它們實際上是兩個物體,通常是因為它們兩個幾乎個頭差不多,而且彼此之間有著二元關係,不是作為一個大的物體帶著一個小物體圍繞著它運轉,而是兩個幾乎差不多大小的物體圍繞著一個共同的軌道運轉,兩者之間稱為重心。

二元共存,兩個同樣大小的物體與重心貼得足夠近,以防止第三個較大的物體將它們拆散。但是一旦兩者之間的一個稍稍比另一個大一點時,較大的第三者就有較大的機會來拆散它們。較小的那個就會趨向大很多的軌道向外甩去,這就造成了較小的物體足以靠近行星而被捕獲,而它的夥伴就被甩進一個獨立的軌道。

有個怪異的衛星似乎難以歸類,海衛一逆行的方式圍繞著海王星,逆著海王星的旋轉方向,這就使得它成為了一顆不規則衛星,除了它是球形的和軌道靠近赤道是一個近乎完美的圓周。海衛一也噴發出神秘的冰煙柱,一些跡象表明那裡曾經有過,或者依然有可能有火山活動。

在旅行者2號闖入外太陽系之前,海王星的衛星海衛一曾被假設是地質生命已經死亡的岩石球,大小與我們的月球差不多。旅行者號發回的照片揭示了這個詩句具有山脈,斷層線,裂隙,這些都象徵著構造運動以及令人驚艷的稠密的大氣層,科學家們為之震驚。

一般存在於許多溫度較高較大的行星上的地質力量,有可能存在於比我們月球稍小的冰凍衛星上。1989年旅行者號沒有發現活火山,但是像土星的衛星土衛二,間歇泉會定期在星球表面噴發。

海衛一真正令人吃驚的不只是具有一些地質過程的發生,而是事實上是發生在海衛一這樣一顆不規則衛星上。太陽系裡多數大衛星都是規則衛星,而海衛一是個極其重大的例外,所以海衛一被認為是一顆俘獲的星球。


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