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火星将成为环行星俱乐部的新成员潮汐力

发布时间:2025/3/6 13:12:31   点击数:
未来的火星环

在太阳系中,火星属于外行星,这是因为其公转轨道在地球轨道之外。外行星有一个特点,即每到大冲时,是地球上观测外行星的最佳时间。在年火星大冲期间,美国天文学家霍尔在观测火星时,首次发现火星拥有两颗卫星,后分别取名为“福波斯”和“德莫斯”,也就是火卫一和火卫二。这两颗火卫都在火星的赤道上方运行,火卫一距火星千米,火卫二距火星千米。从火星上看,火卫一是西升东落,为逆行;火卫二为东升西落,为顺行,这种奇怪的运动曾经一度使得天文学家怀疑它们是火星的人造卫星。

火卫一全景

太阳系的八大行星中有一半没有行星环,火星是其中之一,另三颗是水星、金星和我们的地球。木星、土星、天王星和海王星都各自拥有自己的行星环,它们被称为太阳系中的“环行星俱乐部”。在地面天文望远镜的视野中,行星环是夜空中一道靓丽的风景,尤其是土星环,在望远镜中犹如硕大的草帽帽沿,看上去极其震撼。根据国外天文机构的预测,土星环并不稳定,由于土星巨大的引力,在几亿年内将导致土星环将分崩离析,不复存在。而与此相反,在相对较短的时间内,火星却将拥有自己的行星环,进而成为“环行星俱乐部”的新成员。这是怎么回事呢?

火卫一陨石坑

根据美国加州大学伯克利分校的天文学家们的研究,火卫一的轨道高度正在逐渐衰减,其每绕火星一周都更加靠近火星表面。但是,火卫一最终并不会撞击火星的表面,而是在轨道衰减的过程中,因受到火星潮汐力的拉扯而逐渐破碎解体,火卫一的碎片会继续围绕火星运行,从而形成火星环。天文学家们预计,约在万年至万年内,火卫一必定会解体,大小不一的火卫一碎片会形成一道非常窄的火星环,密度与土星环中最显眼的环相当。火星环存在的时间由破碎时的轨道高度决定,轨道越低火星环存在时间越短,反之则越长,大体上可存在几百万年至1亿年,随后便会化作火流星砸向火星地表而最终消散。到那时,火星将仅剩一颗卫星——火卫二。

地球和月球合照

火卫一作为火星的“月亮”,如果它的最终命运是被撕碎,那么地球的月亮也会如此吗?天文学家认为不必担心,虽然同为“月亮”,却各自命运不同。在太阳系中所有一百多颗卫星中,只有火卫一和海卫一(海王星的卫星,又名“崔顿”)的轨道是逐渐靠近它们的行星的,其他所有卫星都是逐渐远离行星,包括我们的月球。火卫一之所以会被撕碎,主因是轨道高度衰减,但是形状不规则也是重要的原因。由于形状不规则,火星的引力作用在火卫一不同部位的拖拽力略有差异,再加上潮汐力和火卫一松散的结构,这几个因素结合在一起才最终导致火卫一解体。而我们的月球拥有规则的外形和坚固的内部结构,再加上在逐渐远离地球,所以不可能被地球撕碎,当然地球也就不可能拥有地球环。



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