博科|发现火卫二轨道倾斜2度,藏着火星有像土星一样光环的秘密!

SETI研究所和普渡大学的科学家发现 , 产生火卫二异常倾斜轨道的唯一方式是:火星在数十亿年前有一个像土星一样的光环 。 虽然我们太阳系中一些质量较大行星有巨大的光环和无数大卫星 , 但火星只有两颗形状畸形的小卫星 , 火卫一和火卫二 。 虽然这些卫星很小 , 但它们特殊的轨道 , 却隐藏着关于它们过去的重要秘密 。
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很长一段时间以来 , 科学家们一直认为火星的两颗卫星是在1877年被发现 , 它们是被捕获的小行星 。 然而 , 由于两颗火星卫星的轨道几乎与火星赤道处于同一平面 , 所以这些卫星肯定是与火星同时形成 。 但更小、更远的卫星火卫二的轨道倾斜了2度 。 主要作者、SETI研究所的研究科学家Matija?UK说:火卫二的轨道与火星赤道并不完全一致 , 这一事实被认为是不重要的 , 没有人愿意试图解释这一点 。
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但是一旦我们有了一个大的新想法 , 用新的眼光看待它 , 火卫二轨道倾斜揭示了它的大秘密 。 这一意义重大的新想法是由普渡大学教授、?UK的合著者大卫·明顿和他当时的研究生安德鲁·赫塞尔布罗克于2017年提出 。 研究指出 , 火星的内卫星火卫一正在降低高度 , 因为它的微小重力正在与火星相互作用 。 很快 , 用天文学术语来说 , 火卫一的轨道将降得太低 , 火星的引力将把它拉开 , 形成一个环绕行星的环 。
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在数十亿年的时间里 , 几代火星卫星被摧毁成环 。 每一次 , 光环都会产生一个新的、同时又更小的卫星 , 再次重复这个周期 。 这一火星周期卫星理论有一个关键因素 , 使火卫二的倾斜成为可能:新生的卫星会离开环状结构和火星 。 由于与火星的引力相互作用 , 它与火卫一正在经历的向内螺旋方向相反 。 一颗正在光环外向外迁移的卫星 , 可能会遇到所谓的轨道共振 , 在这种共振中 , 火卫二轨道周期是另一颗卫星的三倍 。
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这些轨道共振是挑剔的 , 但可以预测它们相交的方向 。 可以断定 , 只有向外移动的卫星才可能强烈的影响火卫二 , 这意味着火星上一定有一个环将内月向外推 。 英国国家航空航天局(?UK)及其合作者推断 , 这颗卫星的质量可能是火卫一的20倍 , 可能是它在30多亿年前存在的“祖父母” , 随后又出现了两个环月周期 , 最新的一颗卫星是火卫二 。 从一个不起眼的卫星轨道倾斜获得的这种洞察 , 对我们理解火星及其卫星有一些重要的影响 。 过去轨道共振的发现几乎证实了火星周期环卫理论 。
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这意味着在其历史的大部分时间里 , 火星都有一个显眼的光环 。 虽然火卫二已有几十亿年历史 , 但火卫一相对于天文天体来说还很年轻 , 可能只形成于20亿年前 。 随着日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)计划在2024年向火卫一发射一艘航天器 , 从卫星表面收集样本并将其带回地球 , 这些理论可能会在几年内接受一些严格的测试 。 英国国家航空航天局希望 , 这将给我们提供关于火星卫星模糊不清过去的确切答案 。
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【博科|发现火卫二轨道倾斜2度,藏着火星有像土星一样光环的秘密!】博科园|研究/来自:SETI研究所参考期刊《arXiv》Cite: arXiv:2006.00645博科园|科学、科技、科研、科普关注【博科园】看更多大美宇宙科学


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