• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    月球可以有衛(wèi)星嗎?

    2019-03-25 08:12:16出祺然
    科學(xué)之謎 2019年2期
    關(guān)鍵詞:希爾潮汐天體

    出祺然

    月球可以有衛(wèi)星嗎?事實(shí)上,這個(gè)問題有兩種答案,一種是簡單的,一種是復(fù)雜的。簡單的答案是:可以!畢竟,在阿波羅登月計(jì)劃中,有好幾艘飛船都曾圍繞月球運(yùn)行。此外,我們還有其他太空探測器也成了月球的衛(wèi)星,比如中國首顆繞月人造衛(wèi)星嫦娥一號(hào)。

    但這可能并不是你想問的問題。你想知道的是,月球等衛(wèi)星是否還可以擁有一顆天然形成的衛(wèi)星?;卮疬@個(gè)就復(fù)雜了些,但答案是:一些衛(wèi)星是可以有的,不過這種情況十分少見。

    別被行星拉走

    在進(jìn)一步討論之前,我們首先來了解一下什么是衛(wèi)星。簡單地說,它是一顆圍繞行星運(yùn)行的天體。那么圍繞衛(wèi)星運(yùn)行的天體叫什么呢?有些人喜歡把它稱之為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”,不過我們在這里把它稱之為“子衛(wèi)星”。事實(shí)證明,子衛(wèi)星是可以存在,但只能在一定條件下存在。為此,我們必須談?wù)勔栴}。

    就拿地球和月球?yàn)槔?,地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍。這意味著,如果你把東西放在圍繞月球的遠(yuǎn)軌道上,地球借助自身的引力就足以把它拉走。子衛(wèi)星離月球越遠(yuǎn),它就越容易受到地球引力的影響。即使地球不能直接把它從軌道上拉走,地球的引力可能足以擾亂它,微微地改變它的軌道,尤其是每次它在月球和地球之間經(jīng)過時(shí),軌道都會(huì)發(fā)生一定的改變。這些變化都會(huì)累計(jì)起來的,最終子衛(wèi)星要么飛向宇宙深空,要么撞向地球或月球。

    借助物理公式,你可以發(fā)現(xiàn)一顆衛(wèi)星周圍存在著一個(gè)空間范圍,在這個(gè)空間范圍里,衛(wèi)星的影響力要遠(yuǎn)大于它所圍繞的行星的影響力,而且子衛(wèi)星可以在其中穩(wěn)定地圍繞衛(wèi)星旋轉(zhuǎn)。這個(gè)空間范圍通常被稱為希爾球,是以首先研究這個(gè)問題的美國天文學(xué)家喬治·威廉·希爾的姓氏命名的。

    衛(wèi)星的希爾球大小取決于三件事:它所圍繞行星的質(zhì)量、衛(wèi)星的質(zhì)量,以及行星離衛(wèi)星有多遠(yuǎn)。這很好理解,一顆質(zhì)量更大的衛(wèi)星可以更好地讓子衛(wèi)星留在軌道上,但一顆質(zhì)量更大的行星會(huì)起相反的作用。如果衛(wèi)星離行星太近的話,行星會(huì)把子衛(wèi)星拉走。

    同樣,行星也有自己的希爾球,也就是其衛(wèi)星能穩(wěn)定存在的范圍。經(jīng)過計(jì)算,我們可以得到地球希爾球的半徑大約為150萬千米,遠(yuǎn)大于地球與月球之間的平均距離(約38.4萬千米)。有趣的是,月球的希爾球直徑大約5.8萬千米,或距離其表面約5.6萬千米。這個(gè)范圍是很大的,看來,月亮應(yīng)該可以有一顆子衛(wèi)星。

    別被衛(wèi)星撕碎

    即使子衛(wèi)星在衛(wèi)星的希爾球內(nèi),行星的引力依舊可以繼續(xù)影響子衛(wèi)星,隨著時(shí)間的推移,會(huì)破壞子衛(wèi)星的穩(wěn)定。這很難計(jì)算,但是一個(gè)合理的估計(jì)是,如果子衛(wèi)星在希爾球半徑的一半以內(nèi),它就能穩(wěn)定很長時(shí)間,比如幾十億年。對于月球來說,這個(gè)距離為離其表面不到2.8萬千米。

    但是如果子衛(wèi)星離衛(wèi)星太近也有問題,原因是衛(wèi)星的潮汐力。因?yàn)橐﹄S著距離的增加而減弱,一個(gè)天體靠近一個(gè)大天體時(shí),天體上的各點(diǎn)感受到的引力是不同的,不同點(diǎn)的引力差就是潮汐力。如果潮汐力太大的話,就可以撕碎這個(gè)天體!

    根據(jù)相關(guān)的物理公式,我們可以發(fā)現(xiàn),兩個(gè)天體之間的距離小于等于某個(gè)距離時(shí),潮汐力就可以撕碎較小的天體。潮汐力剛能撕碎小天體時(shí)的距離被稱為洛希極限,它是以首位研究者法國天文學(xué)家愛德華·洛希的姓氏命名的。洛希極限取決于很多因素,包括兩個(gè)天體的質(zhì)量和較小天體的體積??傊?,這意味著子衛(wèi)星不能太大,也不能與衛(wèi)星靠得太近,否則它會(huì)被撕碎。

    太陽系中的子衛(wèi)星

    最近,一些天文學(xué)家對此這樣的問題進(jìn)行了計(jì)算。他們提出了一個(gè)非常具體的問題:在我們的太陽系中,是否可以存在一顆圍繞衛(wèi)星運(yùn)行的子衛(wèi)星,而且子衛(wèi)星的軌道至少可以穩(wěn)定存在數(shù)十億年?

    結(jié)果表明,太陽系中沒有多少衛(wèi)星能容納一顆個(gè)頭足夠大(直徑不少于10千米)的子衛(wèi)星。例如,許多衛(wèi)星要么質(zhì)量太低了,要么離行星太近,導(dǎo)致它們的希爾球非常小,有的衛(wèi)星的希爾球甚至完全處于衛(wèi)星的內(nèi)部,使得子衛(wèi)星很難有空間“立足”。

    但是他們確實(shí)發(fā)現(xiàn)了幾顆衛(wèi)星可以擁有子衛(wèi)星,這包括:月球、土衛(wèi)六、土衛(wèi)八以及木衛(wèi)四。土衛(wèi)六的質(zhì)量很大,因此它可以牢牢控制住子衛(wèi)星而不讓其被土星拉走,而土衛(wèi)八和木衛(wèi)四離它們的行星足夠遠(yuǎn),所以它們的希爾球相當(dāng)大。我們的月球質(zhì)量足夠大,而且離地球距離足夠遠(yuǎn),所以也可以擁有一顆子衛(wèi)星。

    有意思的是,土衛(wèi)八擁有一個(gè)環(huán)繞星體超過半圈的山脊,而且山脊正好位于土衛(wèi)八的赤道上,使得整個(gè)土衛(wèi)八看起來就像兩個(gè)金屬半球被焊接在一起,而山脊正好就是那條焊接縫。目前,天文學(xué)家還無法確定這道山脊是如何形成的,但它可能是與一個(gè)被撕碎的小天體碰撞造成的。小天體被撕碎后,其碎片環(huán)繞土衛(wèi)八并沿著赤道與其發(fā)生碰撞。這個(gè)小天體可能原本就是土衛(wèi)八的子衛(wèi)星,但因土星或其他衛(wèi)星的影響,導(dǎo)致它與土衛(wèi)八的距離越來越近,當(dāng)它們之間的距離小于洛希極限后,這顆子衛(wèi)星就被土衛(wèi)八的潮汐力撕碎了。

    罕見的子衛(wèi)星

    所以說,一些衛(wèi)星可以擁有子衛(wèi)星。那么,為什么我們沒有在太陽系中找到這樣的例子呢?一個(gè)原因是,一些子衛(wèi)星可能太小了,我們很難找到它們。事實(shí)上,如果有一顆10米寬的子衛(wèi)星圍繞著我們的月球旋轉(zhuǎn),天文學(xué)家都很難發(fā)現(xiàn)它。更不用說其他衛(wèi)星的子衛(wèi)星了。但顯然,我們也沒有觀察到更大的子衛(wèi)星。

    問題可能在于,較大的子衛(wèi)星最初不可能與行星和衛(wèi)星一起形成。圍繞一顆新生恒星的旋轉(zhuǎn)的氣體塵埃盤,其內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)可能十分混亂,以至于任何較大的子衛(wèi)星無法輕易地形成。至于行星和衛(wèi)星形成之后,衛(wèi)星捕獲一顆小行星并使它成為子衛(wèi)星,這是有可能的,但發(fā)生這種事情的概率非常低。

    此外,我們的月球雖然現(xiàn)在具有擁有子衛(wèi)星的條件,但在過去可能不是這樣的。我們的月球在剛形成的時(shí)候可能非常接近地球,因?yàn)榈厍虺毕Φ淖饔?,它?jīng)過數(shù)十億年后已經(jīng)遠(yuǎn)離到目前的距離上?,F(xiàn)在,月球仍以每年約4厘米的速度遠(yuǎn)離地球。月球在過去離地球很近,這意味著那時(shí)月球的希爾球?qū)⒎浅P?,甚至它有可能完全?huì)處于月球的內(nèi)部。如果是這樣的話,一顆子衛(wèi)星就不可能形成。當(dāng)它離地球足夠遠(yuǎn),擁有一個(gè)巨大的希爾球時(shí),已經(jīng)太遲了,太陽系早就穩(wěn)定下來了,不會(huì)有什么物質(zhì)可以過來形成子衛(wèi)星。

    而對于土星和木星來說,環(huán)繞這些行星運(yùn)行的衛(wèi)星有的相當(dāng)大,例如土衛(wèi)六和木衛(wèi)三都如同水星那么大。這樣,某顆衛(wèi)星的子衛(wèi)星除了會(huì)受到行星的影響外,它還會(huì)受到這些大個(gè)頭衛(wèi)星的影響。影響的因素增多了,導(dǎo)致很難形成子衛(wèi)星。這可能就是在土星和木星的周圍找不到任何子衛(wèi)星的主要原因之一。

    總之,雖然在一些衛(wèi)星周圍存在可以讓子衛(wèi)星穩(wěn)定存在的區(qū)域,但在該區(qū)域中出現(xiàn)一顆像樣大小的子衛(wèi)星卻是一件很難的事情。但這并不意味著子衛(wèi)星根本不存在!雖然我們這兒沒有子衛(wèi)星,但宇宙那么大,總有一些地方會(huì)出現(xiàn)這種有趣的天文學(xué)現(xiàn)象。

    例如,最近天文學(xué)家就發(fā)現(xiàn),離我們大約8000多光年的系外衛(wèi)星開普勒-1625b I,極有可能擁有一顆相當(dāng)大的子衛(wèi)星。在那里,一顆類似太陽的恒星(開普勒-1625)被一顆行星所圍繞,該行星還被一顆衛(wèi)星所圍繞,該衛(wèi)星又被一顆子衛(wèi)星所圍繞。

    當(dāng)然,子衛(wèi)星的出現(xiàn)是一種非常有趣的天文學(xué)現(xiàn)象,也是一種罕見的特殊現(xiàn)象。研究這種現(xiàn)象,可以更深入地了解一些特殊天體的形成原因,以及其運(yùn)行規(guī)律和最后的結(jié)局,其結(jié)論有可能推翻現(xiàn)在我們對周圍天體已有的認(rèn)識(shí)。

    猜你喜歡
    希爾潮汐天體
    潮汐與戰(zhàn)爭(上)
    太陽系中的小天體
    太空探索(2020年10期)2020-10-22 03:59:40
    絕美海灘
    測量遙遠(yuǎn)天體的秘籍
    一分鐘認(rèn)識(shí)深空天體
    一棵活了200 歲的樹(二)
    一顆活了200歲的樹(一)
    閣樓上的光
    潮汐式灌溉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
    電子制作(2017年9期)2017-04-17 03:00:56
    干法紙的潮汐
    生活用紙(2016年6期)2017-01-19 07:36:25
    沾化县| 鸡东县| 深泽县| 台安县| 潮安县| 新巴尔虎左旗| 丹江口市| 科技| 淮安市| 山东省| 灌阳县| 邢台县| 温州市| 绥棱县| 明溪县| 砀山县| 宜州市| 囊谦县| 南川市| 富裕县| 民权县| 邻水| 宾阳县| 定襄县| 北川| 林芝县| 南宁市| 邢台市| 绥阳县| 灵丘县| 宜昌市| 准格尔旗| 明星| 黎城县| 徐闻县| 金湖县| 新河县| 温州市| 大渡口区| 万山特区| 陕西省|