火星|更多的证据表明火星曾经有一个环
新的研究为火星的卫星火卫二（Deimos）不寻常的轨道提供了一种假说 ， 这一假说证实了这颗红色行星周期性地出现类似土星光环的现象 。
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火卫一 ， 火星的卫星 。 图片来源:美国宇航局/加州理工学院/亚利桑那大学
火星有两个非常丑陋的卫星 ， 火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos） 。 这两个卫星都具有土豆状的外观 ， 它们的运行轨道都非常圆 ， 与火星的赤道平面排成一条直线 。 实际上 ， 这并不完全准确 ， 比如火卫二 ， 是两个卫星中更偏离火星的那个 ， 就稍稍偏离在这个平面外 。
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事实上 ， 根据举行的美国天文学会第236次会议上的一项新研究 ， 2度的微小差异比我们意识到的更为重要 。 这次会议实际上是今年举行的 。 你可以在这里阅读预印本；这篇论文被接受发表在未来一期的《天体物理学杂志通讯》上 。
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“事实上 ， 火卫二的轨道是否完全与火星的赤道平面重合这一观点并不那么重要的 ， 也没人关心试图解释原因 。 ”这项新研究的主要作者Matija uk是一名搜寻地外文明研究所的科学家 ， 他在一份新闻稿中说 。 “但当我们有了新的想法 ， 用新的眼光审视它时 ， 火卫二的轨道倾斜揭示了它的大秘密 。 ”
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这个大秘密实际上与另一个火星卫星火卫一有关 。 正如新的研究表明的那样 ， 火卫一陷入了一个死亡和重生的循环 ， 暂时和周期性地在这颗红色星球周围形成光环 。 这一理论实际上是在2017年由普渡大学(Purdue University)教授、新研究的合著者戴维·明顿(David Minton)和他当时的研究生安德鲁·赫塞尔布鲁克(Andrew Hesselbrock)提出的 。
这个被称为“环月理论”的理论试图弄清楚火星是如何拥有两个卫星的 。 各种各样的理论试图解释这些小而畸形的卫星是如何在它们现在的轨道结构湮灭 ， 但都以失败告终 。 流行的理论包括捕获的小行星或两个物体之间的碰撞 ， 但这些假说不能解释卫星的超圆 ， 赤道轨道和火卫二奇怪的倾斜 。
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这就是“环月理论”的由来 。 正如这篇2017年的论文所指出的 ， 火卫一正在缓慢地向火星靠近 。 最终 ， 在大约7000万年后 ， 火星的引力将难以承受 ， 火卫一将解体 ， 形成一个新的火星光环 。 这一光环将最终产生一个全新的、小得多的卫星 。 据明顿和赫塞尔布鲁克说 ， 在过去的43亿年里 ， 这种情况发生了3到7次 。
这跟火卫二有什么关系？根据这项新研究 ， 如果不是发生这样的事件 ， 火卫二不会稍稍偏离赤道平衡 。
使用计算机模拟 ，uk和他的同事们发现一个巨大的类似火卫一的卫星的诞生——是当前火卫一20倍 ， 已经明显影响火卫二轨道倾角 。 正如模型所示 ， 新诞生的卫星被火星光环向外推 ， 最终将与火卫二产生3:1的轨道共振（此时 ， 新月的轨道周期恰好比火卫二的轨道周期短三倍） 。 这反过来导致了目前观察到的两度倾斜 。
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“这种火星卫星周期理论有一个关键因素 ， 使得火卫二的倾斜成为可能：一个新生的卫星将会远离火星环和火星 。 ”SETI在新闻发布会上说 ， “由于与火星的引力作用 ， 火卫一正处于与内部螺旋相反的方向上 。 ”
【火星|更多的证据表明火星曾经有一个环】
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这种情况本不应该发生在火卫一的母卫星诞生时 ， 而是在大约30亿年前它的祖辈卫星诞生时 。 这两个天体的年龄与这种情况发生时间很吻合 ， 火卫二已经有几十亿年的历史 ， 而火卫一（当前版本）只有2亿年 。
这些结果来自计算机模型 ， 因此需要谨慎对待 。 值得庆幸的是 ， JAXA即将进行一项名为“火星卫星探索”的任务 ， 在该任务中 ， 一艘航天器将探索两个卫星 ， 甚至将火卫一的样本带回地球 。 这次任务无疑将为我们提供更多关于这些卫星和它们难以捉摸的起源故事的细节 。
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正如 uk在SETI的新闻说,“我做理论计算为生 ， 这很好 ， 但如果能测试真实的世界 ， 那么就更好了 。 ”
作者: George Dvorsky
FY: J.Smiley.do
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