火星,为什么你的卫星这么小,这么少?

 

因为大的都撞没了。...



本周《自然-地球科学》上在线发表的一项研究Accretion of Phobos and Deimos in an extended debris disc stirred by transient moons显示,火星的两个小卫星,火卫一和火卫二,是一次产生了多个卫星的巨型碰撞事件的唯二幸存者,其他卫星现在已经消失了。

虽然土豆形状的火卫一和火卫二一开始被认为是被捕获的小行星,然而已经有人提出它们可能是在一次大碰撞中形成的,和地球的卫星月亮形成的大碰撞类似。然而,一直不清楚为何火星是从如此巨大的一个碰撞事件中形成了两个小型卫星,而不是像我们的月球一样,形成了一个大卫星。



图片来源:Labex UnivEarths / Université Paris Diderot

比利时皇家天文台的Pascal Rosenblatt和他的研究团队使用数值模拟了一次火星上的大碰撞事件,以及碰撞所造成的碎片盘的演变。他们发现大一些卫星会在碎片盘的内侧洗积形成,因为此处的碎片最密集。在碎片盘的外侧,也就是先前认为的火星一和火星二的形成区域,碎片低密度的分散着,不容易吸积形成卫星。不过,研究者显示当内侧有一个巨大的卫星时,产生的引力牵引会搅动碎片盘的外侧,让外侧形成小型的卫星。他们表示,内侧的巨大卫星最后毁于火星的潮汐力,落到了火星上,其他在潮汐力范围之内的外侧卫星也经历了相同的命运,只留下火卫一和火卫二,作为曾经大碰撞事件的幸存者。



图片来源:A. Trinh - Royal Observatory of Belgium

研究者总结道,这种方案可以解释为什么今日的火星有两颗卫星,也可以解释为什么未来的会只剩下一颗卫星:火卫二的轨道是稳定的,而火卫一正在逐渐被拉向火星。

在相关的新闻与观点文章Planetary science: Rise and fall of the Martian moons中,美国亚利桑那州立大学的Erik Asphaug写道:“当年火星可能有很多卫星,最大的那些塑造了整个系统,最小的那些最晚落下。而火卫一可能是一系列坠入火星的小卫星中最后的那个流浪者,正在为最后的进发做好准备。”

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点击“阅读原文”阅读与论文相关的新闻与观点文章Planetary science: Rise and fall of the Martian moons



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