科学探索|天王星与海王星:太阳系的冰巨人、地球的守护者( 六 )



科学探索|天王星与海王星:太阳系的冰巨人、地球的守护者
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科学探索|天王星与海王星:太阳系的冰巨人、地球的守护者
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科学探索|天王星与海王星:太阳系的冰巨人、地球的守护者
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天王星的第二次碰撞想像图
【海王星有个奇怪的卫星】
天王星与海王星都有比较多的卫星 。到目前为止,天文学家已经在天王星周围发现了27颗卫星,在海王星周围发现了13颗 。但在这13颗卫星中,有一个卫星非常奇怪,使得它有在众多卫星中“鹤立鸡群” 。
就是海卫一,相比于天王星侧躺的姿势,它有一个更奇怪的轨道,它竟然反向绕海王星运行 。我们称之为逆行轨道 。
一个巨大的行星和它的卫星是由相同的气体、尘埃和岩石物质组成的漩涡盘形成的 。较轻的气体更容易落入中心形成行星 。而一些较重的岩石物质留在圆盘上,形成卫星 。
通常情况下,卫星的运行方向与行星的运行方向相同 。但在海卫一和海王星的情况却是完全相反的情况 。
所以科学们认为,它不可能在海王星周围的轨道上形成 。
它一定来自其他地方,而关于它来自哪里的一个奇妙线索,就是附近的邻居——冥王星 。
冥王星是柯伊伯带附近的一颗矮行星,它只比海卫一小200英里 。
但这两个天体的相似之处并不仅仅在于它的大小,而是他们的成分 。
海卫一实际上与冥王星最为相似,它的内部有类似数量的岩石 。它表面成分也类似,含有大量的氮和甲烷 。它看起来真的很像一个类冥王星的世界 。但它只是围绕着一颗行星运行,而不是围绕太阳运行 。
如果海卫一和冥王星一样,也许它也是在柯伊伯带诞生的 。它会不会被海王星的引力捕获,被拉进这颗气体巨星的轨道呢?
要把了卫星捕获到围绕行星的轨道上并不容易,当一个物体靠近另一个世界然后螺旋进入,这时必须要刹住车 。
所以海王星要想捕获海卫一,就必须减慢海卫一的速度,但如何减慢呢?
柯伊伯带的物体再次提供了线索 。在柯伊伯带,许多最大的矮行星都是双星,即两个互相环绕的世界 。比如冥王星和它的大卫星冥卫一 。
也许海卫一也是其中之一 。如果海卫一和另一个伙伴一起在轨道上运行,那么每一对都将以不同的速度运行 。这种速度差异是关键 。
海卫一的速度稍微慢一点,它在绕着它的伴星旋转,它的速度足够慢,以至于可以被海王星捕获 。
而另一个则被海王星加速被甩了出去 。就这样,海卫一原来的舞伴不见了,因为它有了一个更大的新伙伴,海王星 。
海卫一除了有奇怪的轨道,但还有一个更奇怪的谜题 。
在海卫一这样的卫星上,科学家们预计会看到大量坑洞地形 。这是地质上死亡世界的标志 。然而恰恰相反,“旅行者2号”揭示了一个惊人的活着的世界 。
当“旅行者2号”飞过海卫一时,科学家们看到液氮喷流从海卫一表面喷涌而出 。
没想到这个又小又冷的世界,竟然还“活着” 。光滑的冰覆盖在星球表面,氮气间歇泉穿过地壳向上喷射,向天空喷出5英里的黑色尘埃 。
科学家们一直以为它离太阳太远,太冷,太死气沉沉,它只是一个像其他卫星一样的冰球,然而,并不是 。
驱动这些地表特征的热量从何而来?
答案就在于海卫一是海王星捕获过来的 。海卫一现在的轨道是圆形的,但它曾经是椭圆形的 。