地球只有一顆天然衛星 木星的衛星為什麼那麼多?

2020-12-03 新浪科技

來源:新浪科技

圖中顯示了圍繞木星運行的眾多衛星中的4顆,這顆行星為什麼有這麼多衛星呢?

新浪科技訊 北京時間10月17日消息,地球只有一顆天然衛星,但有幾十顆天然衛星圍繞著木星旋轉。作為太陽系中最大的行星,木星一向以衛星數量眾多著稱,並且不斷有新成員被發現。2018年7月16日,天文學家宣布,他們又發現了12顆此前不為人知的木星衛星。

美國卡內基科學研究所的斯科特(Scott S。 Sheppard)領導了這項研究。他和同事們原本在進行另一項研究,試圖在遙遠的柯伊伯帶尋找新天體,即傳說中的太陽系第九大行星「Planet X」。柯伊伯帶是海王星軌道外側一個天體密集的圓盤狀區域。在搜索新天體可能存在的區域時,謝潑德和同事們意外發現木星剛好在搜索範圍附近,於是他們決定暫時擱置原先的研究目標,轉而暫時觀察一下木星。

木星衛星的各種分類,新發現的衛星軌道以粗線顯示。圖中綠色線顯示的是一顆特立獨行的衛星Valetudo,以羅馬神朱庇特的曾孫女命名。它穿梭於逆行衛星的軌道間,但本身軌道是順行的。

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。謝潑德的研究小組確認了12顆新的衛星,使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(Fathi Namouni)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,包括謝潑德和同事所發現的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。(任天)

相關焦點

  • 為什麼木星和木星有那麼多衛星 而地球只有一顆?
    地球人都知道,我們的星球只有一顆衛星,那就是月亮。相比較而言,木星則有幾十顆衛星圍繞著它旋轉。木星是我們太陽系中最大的行星,木星家族的新成員不斷被發現,自從去年7月16日新發現了12顆新的木星衛星以來,它的衛星數量達到了79顆。
  • 地球只有1顆天然衛星,為什麼木星有79顆?
    木星不僅是太陽系中最大的行星,它還以衛星數量眾多而著稱。地球只有1顆天然衛星,而木星卻有幾十顆天然衛星。這是為什麼呢?其中,又以木衛三為最大的一顆,它的體積比水星還大。科學家不斷地發現木星還有許多此前不為人知的衛星。比如,2018年,天文學家新確認了12顆木星衛星。儘管這12顆衛星都很小,每一顆的直徑只有1-2千米,徒步走一圈也只需要一個小時,但是它們確屬木星的衛星已經是不爭的事實。至今為止,已經發現的木星的衛星總數達到79顆。
  • 木星有近80顆衛星,地球卻只有月亮一顆衛星,能給地球增加衛星嗎
    在太陽系的八大行星中,除了水星和金星之外,其他的行星都有天然衛星,其中木星如今的衛星數量已經達到了79顆(本月初公布新發現12顆),土星的衛星有60多個,天王星有近30顆,海王星也有十多顆,就連質量比地球小得多的火星也有兩顆衛星,但是地球只有月亮這一顆衛星,這是為什麼呢?
  • 地球只有月亮一顆衛星,木星卻有79顆,這是不是太不公平了?
    地球是太陽系八大行星之一,也是太陽系唯一有智慧生命的星球,而地球也有唯一的天然衛星月球。其實在宇宙中,有衛星的行星並不稀奇,很多行得都有衛星,有的行星衛星數量還特別多。太陽系八大行星中,最大的行星是木星,木星有小太陽之稱,它的體積是是地球的1300倍,質量也是地球的318倍,太陽系其它七大行星加起來也沒有木星大。木得的衛星也是非常大,有79顆之多,讓地球非常眼紅,這麼多的衛星要是分給地球幾顆就好了,這也太不公平了。木星之所以有這麼多的衛星,其它還是它的實力夠強大,由於它體積巨大,質量巨大,它的引力自然是非常強的。
  • 除了月球,地球原來還有一顆天然衛星,只是只有很少人知道
    文/行走天涯 除了月球,地球原來還有一顆天然衛星,只是只有很少人知道 月球已經陪伴了地球很多年的時間。被認為是地球的唯一天然的衛星,相比較太陽系內的木星,土星等很多星球而言,地球的天然衛星極其的少。但是卻又是最神秘的一顆天然衛星。
  • 地球只有月亮一顆衛星,木星卻有79顆,咋差這麼多?木星更有辦法
    木星有「小太陽系」之稱,衛星多到讓人驚詫,迄今為止,已經發現了79顆,然而我們的地球只有月亮一顆衛星,火星也只有兩顆衛星,同屬太陽系行星,木星這樣是不是太不公平了?如果木星會回答的話,他肯定會說:沒有辦法,就是這麼強大。是的!
  • 答:土星為什麼有那麼多衛星?
    衛星是環繞一顆行星按閉合軌道做周期性運行的天體。不過,如果兩個天體質量相當,它們所形成的系統一般稱為雙行星系統,而不是一顆行星和一顆天然衛星。上期我們講到土星的衛星土衛四,說到土星擁有非常多的衛星,已確認的已經多達62個;而我們的地球只有一個衛星,也就是月亮。
  • 地球為啥只有月亮一顆衛星?若有兩個衛星會怎樣?那樣麻煩就大了
    我們的地球只有月亮這一顆天然衛星,但是太陽系中的火星,木星,土星,天王星和海王星都有多顆衛星,其中火星有2顆,木星有79顆,土星有60多顆,天王星有30多顆,海王星有十多顆,只有地球是一顆。不過也許有的朋友要說如今的地球人造衛星就已經有了2000多顆,難道它們不算嗎?
  • 為什麼地球只有一個衛星,而木星有很多個衛星?科學家給出答案
    為什麼地球只有一個衛星,而木星有很多個衛星?在古代的時候,人類的科技不是很發達,所以人類一直都認為月亮是神仙住的地方,而且月亮總是被人類認為是美好的東西,後來隨著人類科技不斷的進步,人類知道了月球也是一顆星球,不過月亮是一顆衛星,是地球的衛星,但是月球這顆衛星和其它衛星不同的是,月亮的體積在衛星中還是很大的,所以人類科技發達以後,第一個任務就是探索月球,經過人類的探索之後發現,月球一直都在圍繞地球轉動,月亮已經陪伴地球46億年了
  • 為什麼地球不大可能會有兩個天然衛星?原來會帶來巨大的麻煩
    太陽系有八大行星,的球是處於宜居帶的一顆行星,同時也是目前發現的唯一生命和智慧文明星球。地球有一顆天然衛星月亮,相信大家都知道。那麼太陽系的其它行星是否也有衛星呢?根據科學家的觀測發現,太陽系八大行星,有六顆行星都有衛星存在,而且衛星數量都要比地球多。比如火星有兩顆衛星,木星有79顆衛星,土星有60多顆,天王星有30多顆,海王星有10多顆。
  • 水星和金星這兩顆行星為什麼沒有衛星?木星和土星的衛星為什麼那麼多?
    太陽系總共有八大行星,目前,人類所發現的太陽系八大行星的衛星,總數量超過185顆,但是這些衛星並不是八大行星均勻分布的,他們彼此擁有衛星的數目差異極大。比如,地球擁有一顆天然衛星,那就是月球,總算不是光杆司令,不過,距離太陽最近的水星和金星是沒有衛星的。
  • 地球只有一顆天然衛星嗎?特斯拉早在19世紀末就發現了神秘物體
    有說法稱特斯拉在十九世紀末通過無線電發現了地球的第二顆衛星,這是怎麼回事呢?太陽系中大多數行星都有自己的天然衛星,有的行星擁有衛星的數量多達幾十顆,例如木星和土星,而有的行星連一顆天然衛星都沒有,例如水星和金星。地球自古以來只擁有一顆天然衛星,它就是月球。人類在上個世紀五十年代成功進入太空之後,逐漸探測清楚地球周圍的情況。
  • 地球有了另一顆衛星,月球不再孤單了!
    衛星是指圍繞一顆天體按閉合軌道做周期性運行的天然天體,太陽系中的行星除水星和金星外都有自己的衛星,最大的行星木星已經確認有79顆衛星。太陽系最大的行星——木星月球就是一顆典型的地球衛星,但是你知道嗎,目前已經觀測到了另一顆地球衛星,他被成為2020cd3
  • 為什麼木星有如此多顆衛星?
    木星是太陽系中的最大行星,它的質量相當於300個地球。它也是太陽系中擁有衛星最多的行星。地球只有月亮一顆衛星,而木星則有79顆衛星。科學家將原因歸於其龐大的質量而進而擁有巨大引力。就在兩年前,當時天文學家又發現了12顆我們以前不知道的衛星。
  • 同在太陽系之中,木星的衛星數量極多,為何水星卻沒有衛星圍繞?
    同在太陽系之中,木星的衛星數量極多,為何水星卻沒有衛星圍繞?科學家介紹道,衛星就是圍繞著行星來進行旋轉的天體,比如說人類所熟知的月球其實就是地球的唯一的一顆天然衛星。但是科學家經過長時間對太陽系研究,發現太陽系的行星當中,並不是所有的行星都有圍繞其旋轉的天然衛星,其中太陽系中的水星就沒有衛星存在。
  • 為什麼木星有 79 個衛星,而地球只有一個?
    地球只有一個自然衛星——月球,但我們太陽系中最大的行星木星卻有數十顆自然衛星圍繞著它旋轉。木星家庭中的新成員仍在被不斷發現。2018年7月16日,天文學家宣布發現了12顆以前未知的木星衛星。重大發現發生在2018年。卡內基科學研究所的斯科特·謝潑德(Scott S.
  • 同是行星,木星有79顆衛星,地球只有一顆,水星金星咋一個都沒有
    在太陽系中,太陽是唯一的恆星,行星一共有八顆,衛星的數量要比行星多得多,如今已發現200多顆。如果我們仔細觀察的話會發現這樣一種現象,就是靠近太陽的水星和金星都沒有衛星,到地球這裡就有一顆衛星,到了火星有了兩顆衛星,木星有79個衛星,土星有60多個衛星,天王星有30多顆衛星,海王星有十多顆衛星,就連冥王星這個比月球還小的矮行星都還有五顆衛星,那麼為什麼會是這樣的情況呢?
  • 木星的衛星為啥這麼多?
    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。
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