月亮会不会有月亮? 这是一位女天文学家的儿子问她的问题,而她竟无言以对。在经过数年的研究后,她终于得出了初步结论,不过缓慢的进度却令她儿子非常不满,人都要长大了,答案还是略等于无。 这位女科学家就是华盛顿卡内基研究所天文台的朱娜·柯尔迈尔,在被儿子的问题难倒后,她和波尔多大学的天文学家肖恩·雷蒙德一起进行了研究。结果发现,月亮会不会有月亮确实是一个非常复杂的问题,目前我们太阳系内还没有发现真正意义上的月亮的月亮。 行星的卫星要么是拉郎配——将路过的行星、小行星抢过来,强行留在身边,久而久之也就产生感情,不离不弃了;要么就是小三打上门来,撞得头破血流,飞出一块重新形成一个卫星,终于过上了幸福的日子——就像我们的地球和月球。 无论哪种方式,引力都是最关键的因素。研究人员对此建模进行了分析,发现行星的月亮要想拥有月亮,会处在非常复杂的引力环境下,与潜在子月亮的大小、密度、轨道距离都有很大关系。结果表明,半径10公里级别的子月亮,只能在远离主行星的半径1000公里以上的大型卫星附近生存,因为大质量的卫星可以为它提供引力更稳定的轨道。离主行星太近或个头太小,都会被主行星的潮汐力撕碎,或者驱逐出整个系统。目前在太阳系里,只有土星的卫星泰坦和伊阿珀托斯,木星的卫星卡利斯托和地球的月亮符合这个标准。 比如我们的月亮,如果它还有一个10公里左右的月亮的话,应该在离地球约38万公里,离月球仅几千公里的轨道上运行(从图上估计,可能不准确)。但我们已经知道月球没有卫星,这可能是它本来就从不曾拥有过,或者曾经拥有,但因为长时间复杂的引力关系,最终又失去了。 虽然太阳系还没有发现月亮的月亮,但也有一些打擦边球的,比如冥王星和它的卫星卡戎。卡戎太大,直径为冥王星的一半,实际并不是围绕冥王星运行,而是两者同时围绕它们之间的质心运行,在它们的外围,还有4个小卫星也同时绕着那个点运行,这算什么呢?冥王星和卡戎幸福地生活在一起,生了4个可爱的小baby?同样,恶神星(小行星47171)也是双元系统,外围还有一颗小卫星环绕。 最近,科学家们发现距地球8000光年的地方,有一颗巨大的比木星还大10倍的气态行星开普勒-1625b,而这颗巨大的气态行星还有一颗巨大的、海王星大小的气态卫星,鉴于它如此巨大的质量,倒是有可能存在潜在的“子月亮”的。 所以这个问题的答案就是,理论上在一个狭窄的范围内,行星的月亮也可以拥有月亮,但太阳系里还没有这样的先例,至于宇宙中有没有,目前还没有观察到! 这篇论文发表在arXiv预印服务器上,目前还没有得到其他科学家的同行评议。 |
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