火衛一可能「一脈相傳」:來自反覆存在消失的火星環

作者 | 發布日期 2020 年 06 月 05 日 16:36 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


雖然很少提起,但火星其實也有 2 個外觀怪異如馬鈴薯的衛星,天文學家過去認為它們是被火星重力捕獲的小行星。不過最近有篇新研究從一些細枝末節推出,火星過去曾和土星一樣有過行星環,且火衛一、以及火衛一的無數祖先都誕生於行星環中 。

和地球衛星月亮不同,月亮表面雖然有許多隕石撞擊坑、但整體如球形,可是火星的 2 顆衛星形狀都不規則如馬鈴薯,分別為火衛一「福波斯(Phobos)」以及火衛二「得摩斯(Deimos)」。火衛一距離火星較近且較大,距離約 9,400 公里,火衛二與火星的距離則是 23,460 公里。

火衛一沿著火星赤道平面運轉,然而火衛二卻較火星赤道平面還要傾斜 2 度,這種微小傾斜過去並未引起天文學家太多注意(或選擇性忽略),因為它似乎並不重要。然而 SETI 研究所與美國普渡大學(Purdue University)合作的新研究表明,這現象可能跟火星短暫且多次存在行星環有關,而火衛一便誕生於環、未來也將毀滅形成新的環。

天文學家觀察到火衛一相當靠近火星,大約再 7,000 萬年它就會墜向火星並被火星重力撕成碎片、形成一個新的行星環。然而行星環每一次都會再形成一個新的小衛星,然後衛星逐漸靠近火星再被撕成碎片,不斷重複此循環過程,研究團隊表示在過去 43 億年中,該情況已發生 3~7 次。

這種循環衛星理論可以解釋離火星較遠的火衛二傾角問題:火衛一的第一代「祖先」質量比目前火衛一還要大 20 倍,與火衛二形成 3 比 1 軌道共振,導致火衛二出現當前的 2 度傾角。

此外,火衛一年齡僅 2 億年,但火衛二已有數十億年形成歷史,似乎可以貼合這項循環衛星理論。當然,理論結果目前僅來自電腦模型,還必須謹慎看待。未來, 日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的火星衛星探索(Martian Moons Exploration)任務將準備把火衛一樣本帶回地球,或許可以揭開更多火星衛星的起源。

新論文將發表在《天文物理期刊通訊》(Astrophysical Journal Letters),論文預印本可先上《arXiv》網站閱覽。

(首圖來源:NASA

延伸閱讀: