连冥王星都有5颗卫星,为何地球却只有一个月亮?

在宇宙中,行星围绕恒星公转,卫星围绕行星公转,这是理所当然的事情。在太阳系,卫星是很常见的天体。即使是冥王星这样小的天体,都有5颗行星。

而当我们看看自己的地球时,却只有一颗月球在公转,这是为什么呢?

事实上,这个原因非常的复杂。

我们知道,一颗行星能有多少卫星,首先决定于它能控制多大的范围。而它能控制的范围,又取决于它的引力,引力则和质量成正比。这在天体物理学上有一个专有名词,叫做希尔球,处在天体希尔球范围内的小天体,才可以围绕这个大天体公转。

以地球为例,地球的希尔球受三个条件的限制:太阳的引力,地球的引力,小天体的速度。很显然,如果离太阳比较近,它就会围绕太阳公转,所以要处在地球的引力比太阳大的位置,也就是离地球很近的距离,同时小天体不能太快,否则也束缚不住。对于地球来说,希尔球的半径是150万公里。

因此,太阳系中质量最大的木星,希尔球半径也大得多(5300万公里,不过不是最大),因此拥有着最多的卫星——79颗。

当然,这也不能完全说明为何地球的卫星这么少,毕竟比地球小得多的火星尚且有2颗卫星呢。

那我们就要看一看,卫星都是怎么产生的呢?

一般来说,卫星的形成有以下几种可能性:和行星共同在星云中坍缩形成、从行星中分裂、被行星俘获。

按照地球的引力,不是不能俘获,而是由于控制范围比较小,也即是刚才说的希尔球半径较小,所以吸引不到太多的小天体。这么来说,通过俘获来得到卫星,对于地球就比较难。

那么,分裂的说法呢?

实际上,这个说法,正是目前科学家比较相信的月球形成假说之一——忒伊亚假说。科学家认为,在很久以前,有一颗和火星差不多大的行星撞上了地球,导致地球有一块被撕扯出去,飞到太空中。不过,在地球的引力作用下,它并没有飞太远,而是凝聚在一起,形成饿了一个新的天体,这就是月球。

所以说,这个说法不是不成立,而是结果已经摆在我们面前了,只产生了一个卫星。

接下来的问题就是,为何形成地球的原始星云没有残余部分形成其他卫星呢?

这还是和希尔球有关,地球的希尔球半径就只有150万公里,而地球的直径是12756公里。看起来差了一百多倍,但是由于当初这片星云的星子比较松散,所以全部凝聚起来,也就差不多勉强形成了地球。

即使当时有些剩余,但是它们也未必就能活得很好,这就要怪木星了。根据科学家的研究,早期的木星并没有固定的轨道,它四处乱窜,最近的时候甚至来到了火星轨道附近。它的引力太过于巨大,导致太阳系内部大量小天体被它的引力拉得四处乱窜,清空了这里大片的区域。因此,那些本来可能形成其他卫星的星子也都被木星吹散了。

仅仅上面说过的这些因素,就足以说明地球只有一颗卫星的原因了,也可能还有其他的原因推波助澜,加剧了这个情况。

也有科学家认为,地球曾经本来就不止一颗卫星。比叡最近有理论认为,月球其实原本就是两颗卫星,它们结合在一起才变成今天的样子。也有科学家观测显示,有一颗观测到的小天体未来有机会成为地卫二,不过是否成真,还要时间来检验。

那么,地球只有一颗卫星的原因解释了,为何水星和金星连一颗卫星都没有呢?我们下一期再介绍。

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