上世紀(jì)90年前之前,多數(shù)天文學(xué)家認(rèn)為太陽系里只有34顆衛(wèi)星,其中的多數(shù)是我們月球這樣的規(guī)則衛(wèi)星,球星的身軀圍繞則會(huì)母行星以同樣的方向旋轉(zhuǎn),但是這些衛(wèi)星中的少數(shù)是所謂的不規(guī)則衛(wèi)星,這些怪異的衛(wèi)星拖著拉長的軌道,它們的軌道通常是傾斜的,它們的旋轉(zhuǎn)方向與母行星剛好相反。 它們以前很難被發(fā)現(xiàn),是因?yàn)樗鼈兒苄。瑫r(shí)通常也很暗,而數(shù)碼照相技術(shù)的出現(xiàn)和光敏光學(xué)的使用改變了衛(wèi)星的地形地貌。科學(xué)家在1997年發(fā)現(xiàn)了第一顆不規(guī)則衛(wèi)星,規(guī)則衛(wèi)星與不規(guī)則衛(wèi)星之間的另一個(gè)重要區(qū)別在于,不規(guī)則衛(wèi)星是捕獲的,也就是它們的形成與它們的母行星無關(guān),最有可能是形成我們太陽系的原始碎片的部分。 土衛(wèi)九,圍繞土星的最大的不規(guī)則衛(wèi)星,就是個(gè)典型的例子。土衛(wèi)九圍繞土星非常極端,它具有一個(gè)非常橢圓,非常傾斜的軌道,運(yùn)行方向是倒轉(zhuǎn)的。通過卡西尼號(hào),我們了解到它是一個(gè)富含水的天體,那幾乎就排除了小行星帶,土衛(wèi)九極有可能來自柯伊伯帶??乱敛畮П徽J(rèn)為是太陽系形成后的殘留碎片,它在冥王星軌道意外圍繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)。 然而另一個(gè)理論提出了全然不同的意見,更多地傾向于土衛(wèi)九形成于獨(dú)立圍繞太陽的軌道上,然后被捕獲進(jìn)入圍繞土星的軌道,而其他在土星附近形成的多數(shù)對象要么是與土星共生的,要么就是從太陽系里趕出來的。 如今三個(gè)主要的理論,關(guān)于土衛(wèi)九以及其他不規(guī)則衛(wèi)星是如何喪失自己的獨(dú)立性的,有兩個(gè)提出不規(guī)則衛(wèi)星是在太陽系形成時(shí)被捕獲的,當(dāng)時(shí)行星還是個(gè)氣體與碎片共同組成的星團(tuán)。 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(zhuǎn),當(dāng)彗星,小行星經(jīng)過氣團(tuán)時(shí),或許兩者粉碎性地合并。 我們知道氣體行星在圍繞著各大行星巨大的吸積盤里構(gòu)建了自己的規(guī)則衛(wèi)星系統(tǒng),有點(diǎn)像一個(gè)迷你太陽系,在那個(gè)吸積盤里的氣體和塵埃同樣也會(huì)呆在外圍作為沖突的根源,在那里經(jīng)過的獨(dú)立形成的小行星會(huì)放慢腳步從而被捕獲入軌。 第二個(gè)理論實(shí)際上是第一個(gè)的變化版,有時(shí)也被稱為吸入理論,并不是物體簡單經(jīng)過共生氣團(tuán)時(shí)被抓獲的,而是不自覺地被不斷增強(qiáng)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于木星和土星,因?yàn)樗鼈兊幕旌象w十分巨大,足以放慢那些經(jīng)過的物體的腳步。 但是對于海王星和天王星這樣的冰凍巨星說的通嗎?由于極端寒冷,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(zhì)量來捕捉經(jīng)過的太陽系的碎片! 但是這兩個(gè)冰凍巨星都有著自己的不規(guī)則衛(wèi)星,因此有了第三個(gè)理論:三體互動(dòng)說??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),物體中有很多實(shí)際上是不止一個(gè)物體,它們實(shí)際上是兩個(gè)物體,通常是因?yàn)樗鼈儍蓚€(gè)幾乎個(gè)頭差不多,而且彼此之間有著二元關(guān)系,不是作為一個(gè)大的物體帶著一個(gè)小物體圍繞著它運(yùn)轉(zhuǎn),而是兩個(gè)幾乎差不多大小的物體圍繞著一個(gè)共同的軌道運(yùn)轉(zhuǎn),兩者之間稱為重心。 二元共存,兩個(gè)同樣大小的物體與重心貼得足夠近,以防止第三個(gè)較大的物體將它們拆散。但是一旦兩者之間的一個(gè)稍稍比另一個(gè)大一點(diǎn)時(shí),較大的第三者就有較大的機(jī)會(huì)來拆散它們。較小的那個(gè)就會(huì)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,而它的伙伴就被甩進(jìn)一個(gè)獨(dú)立的軌道。 有個(gè)怪異的衛(wèi)星似乎難以歸類,海衛(wèi)一逆行的方式圍繞著海王星,逆著海王星的旋轉(zhuǎn)方向,這就使得它成為了一顆不規(guī)則衛(wèi)星,除了它是球形的和軌道靠近赤道是一個(gè)近乎完美的圓周。海衛(wèi)一也噴發(fā)出神秘的冰煙柱,一些跡象表明那里曾經(jīng)有過,或者依然有可能有火山活動(dòng)。 在旅行者2號(hào)闖入外太陽系之前,海王星的衛(wèi)星海衛(wèi)一曾被假設(shè)是地質(zhì)生命已經(jīng)死亡的巖石球,大小與我們的月球差不多。旅行者號(hào)發(fā)回的照片揭示了這個(gè)詩句具有山脈,斷層線,裂隙,這些都象征著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及令人驚艷的稠密的大氣層,科學(xué)家們?yōu)橹痼@。 一般存在于許多溫度較高較大的行星上的地質(zhì)力量,有可能存在于比我們月球稍小的冰凍衛(wèi)星上。1989年旅行者號(hào)沒有發(fā)現(xiàn)活火山,但是像土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二,間歇泉會(huì)定期在星球表面噴發(fā)。 海衛(wèi)一真正令人吃驚的不只是具有一些地質(zhì)過程的發(fā)生,而是事實(shí)上是發(fā)生在海衛(wèi)一這樣一顆不規(guī)則衛(wèi)星上。太陽系里多數(shù)大衛(wèi)星都是規(guī)則衛(wèi)星,而海衛(wèi)一是個(gè)極其重大的例外,所以海衛(wèi)一被認(rèn)為是一顆俘獲的星球。 |
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