火卫一可能“一脉相传”:来自反复存在消失的火星环

虽然很少提起,但火星其实也有2个外观怪异如马铃薯的卫星,天文学家过去认为它们是被火星重力捕获的小行星。不过最近有篇新研究从一些细枝末节推出,火星过去曾和土星一样有过行星环,且火卫一、以及火卫一的无数祖先都诞生于行星环中。

和地球卫星月亮不同,月亮表面虽然有许多陨石撞击坑、但整体如球形,可是火星的2颗卫星形状都不规则如马铃薯,分别为火卫一“福波斯(Phobos)”以及火卫二“得摩斯(Deimos)”。火卫一距离火星较近且较大,距离约9,400公里,火卫二与火星的距离则是23,460公里。

火卫一沿着火星赤道平面运转,然而火卫二却较火星赤道平面还要倾斜2度,这种微小倾斜过去并未引起天文学家太多注意(或选择性忽略),因为它似乎并不重要。然而SETI研究所与美国普渡大学(Purdue University)合作的新研究表明,这现象可能跟火星短暂且多次存在行星环有关,而火卫一便诞生于环、未来也将毁灭形成新的环。

天文学家观察到火卫一相当靠近火星,大约再7,000万年它就会坠向火星并被火星重力撕成碎片、形成一个新的行星环。然而行星环每一次都会再形成一个新的小卫星,然后卫星逐渐靠近火星再被撕成碎片,不断重复此循环过程,研究团队表示在过去43亿年中,该情况已发生3~7次。

这种循环卫星理论可以解释离火星较远的火卫二倾角问题:火卫一的第一代“祖先”质量比目前火卫一还要大20倍,与火卫二形成3比1轨道共振,导致火卫二出现当前的2度倾角。

此外,火卫一年龄仅2亿年,但火卫二已有数十亿年形成历史,似乎可以贴合这项循环卫星理论。当然,理论结果目前仅来自计算机模型,还必须谨慎看待。未来,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的火星卫星探索(Martian Moons Exploration)任务将准备把火卫一样本带回地球,或许可以揭开更多火星卫星的起源。

新论文将发布在《天文物理期刊通信》(Astrophysical Journal Letters),论文预印本可先上《arXiv》网站阅览。

(首图来源:NASA)