更多的證據表明火星曾經有一個環

2020-08-27 天文在線

新的研究為火星的衛星火衛二（Deimos）不尋常的軌道提供了一種假說，這一假說證實了這顆紅色行星周期性地出現類似土星光環的現象。

火衛一，火星的衛星。圖片來源:美國宇航局/加州理工學院/亞利桑那大學

火星有兩個非常醜陋的衛星，火衛一（Phobos）和火衛二（Deimos）。這兩個衛星都具有土豆狀的外觀，它們的運行軌道都非常圓，與火星的赤道平面排成一條直線。實際上，這並不完全準確，比如火衛二，是兩個衛星中更偏離火星的那個，就稍稍偏離在這個平面外。

事實上，根據舉行的美國天文學會第236次會議上的一項新研究，2度的微小差異比我們意識到的更為重要。這次會議實際上是今年舉行的。你可以在這裡閱讀預印本；這篇論文被接受發表在未來一期的《天體物理學雜誌通訊》上。

「事實上，火衛二的軌道是否完全與火星的赤道平面重合這一觀點並不那麼重要的，也沒人關心試圖解釋原因。」這項新研究的主要作者MatijaĆuk是一名搜尋地外文明研究所的科學家，他在一份新聞稿中說。「但當我們有了新的想法，用新的眼光審視它時，火衛二的軌道傾斜揭示了它的大秘密。」

這個大秘密實際上與另一個火星衛星火衛一有關。正如新的研究表明的那樣，火衛一陷入了一個死亡和重生的循環，暫時和周期性地在這顆紅色星球周圍形成光環。這一理論實際上是在2017年由普渡大學(Purdue University)教授、新研究的合著者戴維·明頓(David Minton)和他當時的研究生安德魯·赫塞爾布魯克(Andrew Hesselbrock)提出的。

這個被稱為「環月理論」的理論試圖弄清楚火星是如何擁有兩個衛星的。各種各樣的理論試圖解釋這些小而畸形的衛星是如何在它們現在的軌道結構湮滅，但都以失敗告終。流行的理論包括捕獲的小行星或兩個物體之間的碰撞，但這些假說不能解釋衛星的超圓，赤道軌道和火衛二奇怪的傾斜。

這就是「環月理論」的由來。正如這篇2017年的論文所指出的，火衛一正在緩慢地向火星靠近。最終，在大約7000萬年後，火星的引力將難以承受，火衛一將解體，形成一個新的火星光環。這一光環將最終產生一個全新的、小得多的衛星。據明頓和赫塞爾布魯克說，在過去的43億年裡，這種情況發生了3到7次。

這跟火衛二有什麼關係？根據這項新研究，如果不是發生這樣的事件，火衛二不會稍稍偏離赤道平衡。

使用計算機模擬，Ćuk和他的同事們發現一個巨大的類似火衛一的衛星的誕生——是當前火衛一20倍，已經明顯影響火衛二軌道傾角。正如模型所示，新誕生的衛星被火星光環向外推，最終將與火衛二產生3:1的軌道共振（此時，新月的軌道周期恰好比火衛二的軌道周期短三倍）。這反過來導致了目前觀察到的兩度傾斜。

「這種火星衛星周期理論有一個關鍵因素，使得火衛二的傾斜成為可能：一個新生的衛星將會遠離火星環和火星。」SETI在新聞發布會上說，「由於與火星的引力作用，火衛一正處於與內部螺旋相反的方向上。」

這種情況本不應該發生在火衛一的母衛星誕生時，而是在大約30億年前它的祖輩衛星誕生時。這兩個天體的年齡與這種情況發生時間很吻合，火衛二已經有幾十億年的歷史，而火衛一（當前版本）只有2億年。

這些結果來自計算機模型，因此需要謹慎對待。值得慶幸的是，JAXA即將進行一項名為「火星衛星探索」的任務，在該任務中，一艘太空飛行器將探索兩個衛星，甚至將火衛一的樣本帶回地球。這次任務無疑將為我們提供更多關於這些衛星和它們難以捉摸的起源故事的細節。

正如Ćuk在SETI的新聞說,「我做理論計算為生，這很好，但如果能測試真實的世界，那麼就更好了。」

作者: George Dvorsky

FY: J.Smiley.do

如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處


相關焦點

  • 我們得到了更多證據表明火星曾經有環
    新的研究提供了更多證據表明一個碎石狀的環曾經圍繞這個紅色的行星圖解：火星 （圖源：Zhejiang news（圖源：nasa） 在2017年，兩位研究者提出理論說，火星也曾經有環。他們在大一點的火衛星-福波斯上做了模擬，發現可能是一個小行星撞擊到火星後，碎片都飛入太空，變成了一個環然後聚集在一起，形成了福波斯最早的形態，但是比現如今要大得多。
  • 火星衛星可能曾經形成環
    火星的衛星曾經是火星的環嗎越來越多的證據表明，火星可能曾經擁有自己的壯觀的環形系統。然而，碰巧的是，這家天然氣巨人並不孤單-我們太陽系中還有其他幾個具有環的天體，包括木星，天王星和海王星，以及幾個小行星和其他天體。幾年前，科學家推測另一個星球-火星-也可能曾經有過環。現在事實證明，不僅這很可能是真的，而且火星的衛星-火衛一和狄莫斯-從字面上看可能是這些環聚結成固體的最終結果。
  • [視頻]火星有行星環嗎?數億年前可能有一個
    根據近期美國天文學會議上發表的最新論文[PDF]，火星可能曾有過火星環。
  • 確鑿的證據?新研究表明:水星「混亂地帶」曾經有生命的成分
    在重新檢查了美國宇航局NASA的數據後，外星生命專家現在相信水星曾經擁有生命的成分。水星以其粗糙的裂縫和坑坑窪窪的表面而聞名，長久以來被認為「完全不適合居住」。現在，一項新理論表明，水星「混亂地帶」可能是由揮發物形成的，這是怎麼回事呢？
  • 美國科學家宣布:火星曾經擁有一個巨大的光環!
    環裝系統在我們的太陽系中很常見。木星、土星、天王星和海王星都有光環。目前研究上所有較小的巖石行星都沒有光環，但它們中的一些行星過去可能有光環嗎？2020年6月2日，來自SETI研究所和普渡大學的科學家公布了研究結果，表明火星在幾十億年前也曾擁有自己璀璨的光環。這一發現有助於解釋為什麼火星上最小的衛星——火衛二的軌道異常傾斜的問題。
  • 火星的衛星居然是過去的火星環演變而來的
    ，而這顆神秘的行星分別有兩顆小衛星，火衛一福博斯(Phobos )和火衛二德伊莫斯(Deimos)，這兩顆扁圓形的小衛星形狀都不是圓形的，火衛二繞行著火星的軌道非常之近，僅僅一個地球日就繞著這顆行星轉了三圈，但天文學家卻一直忽略火衛二的軌道傾斜了大約2度，直到近幾年天文學家才因為這個角度的落差而推論出火星的衛星可能就是火星環演變出來。
  • 火星曾經存在生命？
    火星曾經是科學家們的主要探索目標，因為科學家認為火星是極有可能存在生命的，因為火星是在太陽系中與地球環境最為相似的星球，它與地球一樣都是類地行星，並且四季分明，火星的自轉周期與自轉傾角都與地球很相似。由於火星與地球的相似之處實在是太多了，因此火星曾經還被人們稱為是地球的「姊妹星」，那麼火星上真的存在生命嗎？火星宜居的可能性又有多大呢？我們知道，要想一個星球能夠孕育生命，最重要的條件就是要有水資源，可是火星是一顆沙漠行星，地表環境比較惡劣，乾旱又缺水，火星看起來似乎不可能孕育生命。
  • 最新研究表明：很難找到火星上生命的證據
    很難找到火星上生命的證據&34;任務將收集火星土壤樣本，並在2030年代前將其送往地球。羅莎琳德·富蘭克林號火星車將鑽入火星表面，收集土壤樣本，並在現場進行分析。人類已經開始探索火星土壤，再過十年多一點的時間，探測車挖出的火星土壤樣品將用火箭運到地球。當科學家們急於研究這顆紅色星球的土壤，尋找生命跡象時，研究人員必須思考一個相當大的問題：火星究竟有無生命？
  • 土星有行星環,地球為啥沒有?其實地球曾經有過,火星將來也會有
    在太陽系八大行星中，木星、土星、天王星和海王星四個氣態行星都有行星環，其中土星環非常顯眼也非常漂亮，那麼為什麼水星，金星，地球和火星這四顆行星都沒有行星環呢？其實行星環的形成和行星的形成及其衛星有很大關係，行星形成的時候會不斷清理其軌道上的其他小星體，這些小星體會受到行星引力的影響而在行星的外圍聚集，由此就有可能形成行星環，太陽系中土星、木星、天王星、海王星四個氣態行星的行星環，基本就是這樣形成的。這四顆行星都屬於巨行星，它們的引力比巖質行星更大，因此它們能夠將星球周圍的小物質吸附過來，從而形成行星環。
  • 火星曾經有環,但變成了火衛一,之後會再變成......
    科學家在發現火星的兩個小衛星後，在很長的一段時間裡，都認為它們是被捕獲的小行星，直到有證據顯示，這兩個小衛星是在同一時間形成的
  • NASA提出新證據表明火星有生命 隕石中含細菌化石
    中國日報網環球在線消息：美國國家航空航天局（NASA）的科學家們最近又拿出新證據，證明地球的鄰居火星上的確曾有生命存在：他們在1.3萬年前落到地球上的一塊火星隕石中發現了石化的簡單的細菌。這個消息也許能給懷有「移民」火星夢想的人們增添一份信心。據英國《泰晤士報》11月27日報導，科學家們的新證據是從一塊1984年在南極洲發現的火星隕石中找到的。據介紹，這塊被命名為「艾倫·希爾斯84001」的隕石是火星表面的巖石，可能受到彗星或小行星撞擊後飛向地球，途中經過了1600萬年的時間，降落到地球上的時間距今已經有1.3萬年。
  • 火星曾經有海洋?發現火星上存在大量鹽沉積物的證據!
    當科學家們看到火星上有大量的鹽沉積時，他們立刻想知道這是否意味著火星上也曾經有過巨大的海洋。然而，目前還不清楚這些沉積物對這顆紅色星球的氣候意味著什麼。芝加哥大學研究人員進行的一項新研究，改變了火星鹽的圖像，並提供了測試火星水的新方法。
  • 火星曾有行星環?新發現火衛一就是星環形成的,將來還會成為星環
    我們都知道土星有一個美麗的行星環，其實在太陽系中，木星、海王星和天王星也都有行星環，只是不如土星那樣明顯罷了，甚至有些矮行星也有行星環，比如妊神星。但是據美國趣味科學網6月4日有科學家刊文宣稱，火星的衛星可能在行星環與衛星兩種狀態間不停切換，也就是說火星也曾經有過行星環，後來這個行星環變成了火星的衛星火衛一，這種行星環到衛星的轉變可能在史上發生過多次。
  • 火星上是否有生命,讓我們評估一下證據
    今天，最迫切的問題不是火星是否曾經適宜居住——在很久以前的不同時期，它幾乎肯定是適宜居住的——而是在氣候變得過於寒冷和乾燥之前，它是否可能已經有了生命。如果是這樣的話，這將成為天體生物學家所稱的生命「第二種形式」(第一種是我們自己)的證據。
  • 火星的衛星曾經都是地球的,後來被神秘力量推離,才去了火星?
    火星有兩個看起來像軌道一樣奇怪的小而質樸的衛星，它們可能暗示紅色星球曾經有環，就像太陽系中的一些較大的行星一樣。但是科學家們意識到，衛星與火星赤道幾乎處於同一平面。這表明它們是在火星大約45億年前形成的同時形成的。雖然它們都是不規則的，但Deimos比Phobos更像是個奇怪的球-它的軌道傾斜了2度。
  • 火星上生命存在的證據也許被摧毀
    火星這顆紅色星球，自古以來就倍受人們關注。不過，現在越來越多的證據表明，火星可能曾經存在過生命。近期，根據西班牙天體生物學中心領導的一個國際科學家小組的一項研究，火星表面可能浸在酸鹼液體中，可能會摧毀過去生命存在的所有證據。
  • 火星上是否曾經存在生命?謎底或被揭開
    長期以來，科學家一直認為，作為地球的近鄰，火星在過去40億年間，曾經有一個適合生命孕育的時期，儘管科學家對於火星在過去40億年間的歷史知之甚少，但是有一點可以肯定：在太陽系形成之後，火星和地球在其早期歷史上，都具備孕育生命的潛在條件，但是為何我們仍然無法在火星上找到這些證據，這是困擾科學家的一個謎題。
  • 火星的行星環之謎:它從何而來,又怎麼消失了?科學家有了新解釋
    沒錯，很多行星的光環都是這樣形成的——當一個星體靠近一顆行星，而且它的體積超過洛希體積時，它自身的萬有引力無法抵抗行星的潮力，它就會被撕碎，最終成為行星的環。在我們的太陽系中，木星、土星、天王星和海王星都有自己的行星環，但為什麼火星和地球卻沒有光環呢？
  • 為什麼土星有環,火星沒有?火星曾經有以後也有
    一些行星周圍存在有大量細碎的物質塊與顆粒匯集成環的形狀，環繞著行星，這就是行星環，它們像無數衛星的天然衛星一樣，集體繞著行星運轉，並保持環的形狀。洛希極限：當一個天體圍繞另一個天體運動時，與後者中心的距離小到足以被後者撕碎時，這個距離就被稱為「洛希極限」。18世紀中葉，法國天文學家洛希首先研究了這個問題，因此以洛希來命名這個極限。有些理論認為，當一個衛星進入行星的洛希極限後，就會被撕碎為行星環。太陽系中以環而馳名的星球是土星，木星、天王星與海王星也有環，這四個行星都是太陽系中的氣態巨行星。
  • 火星上有生命存在嗎?讓我們來分析一下證據
    1976年，當美國宇航局的維京1號人造衛星拍攝了第一張火星的清晰的圖像的時候，一個被稱為是「火星上的面孔」的照片作為「類似人類的外星人曾經存在於我們的相鄰行星——火星」的證據，刊登在小報上，成為轟動一時的新聞，並製造了巨大的反響，甚至使古埃及人蒙羞。 現在我們知道了，所謂「火星上的面孔」，像是運河一樣，也是光影和我們玩的「小把戲」。