木星的衛星為啥這麼多?

對木星衛星的觀察可以追溯到伽利略的時代。1610年，偉大的天文學家伽利略注意到有4個天體似乎在圍繞著木星旋轉。後來它們分別被命名為艾奧（Io，木衛一）、歐羅巴（Europa，木衛二）、蓋尼米德（Ganymede，木衛三）和卡裡斯託（Castillo，木衛四）。

這4顆衛星是最早被發現的木星衛星，在分類上屬於木星的主衛星群，又被稱為伽利略衛星。它們的半徑比任何矮行星都大，是太陽系中除太陽和八大行星以外最大的天體。

木衛三是木星衛星中最大的一顆，其直徑甚至大於水星，隨著觀星技術變得越來越先進，人們又發現了這4顆衛星的更多同伴。

天文學家確認了12顆新的衛星後，木星的衛星總數已經達到79顆。值得一提的是，這12顆新衛星都十分袖珍，大小几乎都在1至2公裡。

在太陽系中，還沒有其他行星能達到這個數字。土星緊隨其後，已知有62顆衛星；天王星有27顆衛星，海王星有14顆衛星。

地球的鄰居火星，擁有兩顆衛星：福波斯（Phobos，火衛一）和得摩斯（Deimos，火衛二）。相比之下，地球只有一個月亮，而水星和金星完全沒有衛星，這或許能讓地球人稍感安慰。

木星擁有如此多的衛星，而其他行星的衛星卻如此之少，這其中的原因都要歸結於引力。

引力的影響

天文學家將太陽系內的行星分為兩類。水星、金星、地球和火星是所謂的「類地」或「內行星」，而木星、土星、天王星和海王星則被歸類為「氣態巨行星」，也被稱為「外行星」（越來越多的科學家認識到，天王星和海王星是一類獨特的巨行星，稱為「冰巨行星」）。

這兩個類別之間有著相當大的規模差距，雖然天王星是最小的外行星，但它的質量仍然是地球的15倍，而地球是最大的內行星。

然而，就體積而言，沒有其他行星能與木星匹敵。在質量上，木星的質量是太陽系其他行星質量總和的2.5倍，也是地球質量的300多倍。這絕對是個怪物。

正如牛頓所觀察到的，物體的質量與其引力場的強度之間存在正相關關係。由於氣態巨行星具有驚人的質量，它們便能夠吸引更多的衛星，不過，這並不是像木星這樣的行星擁有如此多衛星的唯一原因，太陽系的氣態巨行星距離太陽相對較遠。

與之相比，一些恆星擁有巨大的類木行星，稱為「熱木星」。基本上，這些系外氣體巨行星的軌道往往離恆星很近，你可以想像一下土星和水星互換位置的場景。

法國天文學家法特希·納穆尼在2010年發表的一篇論文中指出，熱木星幾乎沒有衛星。有天文學家認為，熱木星可能起源於恆星系的凍結線（由母恆星中心向外起算，能讓水、氨、甲烷等揮發物質凝聚為固體冰粒的最小距離）以外，然後向內遷移。

在遷移過程中，它們的衛星會陷入一場天體拔河遊戲。氣態巨行星的質量雖然很大，但恆星要大得多，因此，當熱木星太接近其母恆星時，擁有更強引力場的恆星最終會偷走它的衛星。

距離會抵消引力的作用。當行星離太陽越遠，其對行星的引力就越弱。因此，如果納穆尼的觀點是正確的，那麼木星擁有的衛星數量將不止79顆，應該還會不斷增加，因為這是一顆巨大的氣態行星，距離太陽足夠遠，可以避免衛星被剝奪。

木星的衛星並不是千篇一律的。其中有一些衛星具有天文愛好者們津津樂道的特徵，比如木衛一上布滿了活火山；木衛二上存在一個隱藏的海洋，那裡可能有外星生命；木衛三有火星的三分之二那麼大，是整個太陽系最大的衛星。

這三顆衛星，連同木衛四，很可能是與木星一起形成的。這顆巨大的行星最初可能是由氣體和塵埃組成的圓盤，逐漸演變成我們今天所知道的氣態巨星。

當木星成形時，圍繞它旋轉的一些物質合併成了伽利略在1610年發現的4顆衛星，土星可能推動了它們的形成。也有人猜測，早期的木星曾有更多的衛星，後來逐漸被這顆巨大的行星吸引和吸收。

還有一些衛星不一定是與木星同時形成的。科學家認為，木星的許多衛星一開始都是大塊的太空巖石，是被木星的引力吸引而漂移過來的。

木星衛星的行為也很有趣。許多衛星與木星旋轉的方向相同，但也有與之相反的情況，包括12顆新衛星中的9顆。這麼多衛星朝不同方向旋轉，碰撞是不可避免的，衛星可能會在碰撞過程中被摧毀，因此，就在木星獲得新衛星的同時，也在失去一些原有的衛星。

本文轉載自「新浪探索」（ID：sinascience）