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在太阳系45亿年的演化长河中,八大行星都按照自己特定的轨道围绕太阳公转。
而且,几乎都有天然卫星相伴左右,显得不那么孤单。
地球有月球不离不弃,夜间洒落霞光,驱逐黑暗。
木星坐拥超90颗卫星组成的大家族,火星也有两颗小卫星追随。
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超大质量的土星,天王星,海王星,卫星数量也很多。
唯独水星和金星,如同宇宙中的孤独行者,始终孑然一身。
这究竟怎么回事?它俩洁身自好,还是说卫星被太阳吞噬了?
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距离太阳过近,是水星和金星没有卫星的主要原因。
作为太阳系的中心天体,太阳的质量占据太阳系总质量的99.86%,其引力场在近轨区域形成了强大的掌控区。
天文学中,希尔球的概念恰好能解释这一现象。
希尔球是行星引力能够稳定控制小天体的空间范围,行星质量越大,离太阳越远,希尔球半径就越大。
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水星的希尔球半径仅17.5万公里,金星100.4万公里,而我们的地球,希尔球半径高达150万公里。
当小行星,彗星这些潜在卫星靠近水星和金星时,太阳的引力会形成强烈干扰,就好像大力士抢夺常人玩具那样,轻易就将这些小天体纳入自身轨道,或者直接将其抛射出去,让两颗行星难以完成卫星捕获。
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太阳就好像霸道惯了,还特别小心眼,容不得水星和金星有邻居。
水星和金星自身条件的局限性,进一步加剧了孤独的宿命。
行星质量越大,引力场越强,越能稳固束缚卫星。
水星是太阳系中质量最小的行星,质量仅为地球的1.4%。
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引力太小,即使它们捕获了小天体,也很难长期留住。
金星质量约为地球的81%,它相较于太阳系外侧的行星,引力束缚力依旧有限。
水星自转一周需要59个地球日,金星更是慢到243个地球日,且是逆向自转。
缓慢的自转无法产生足够的离心力与引力平衡,这就让卫星轨道很难保持稳定。
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就好像我们的风铃,旋转速度过慢,它周边悬挂的物体就无法稳定旋转和运行。
在太阳系形成初期,行星轨道附近布满了尘埃,岩石碎块,原始物质。
卫星一般通过两种方式形成,一是行星形成时残留物质聚集而成,二是引力捕获外来小天体。
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水星和金星轨道在太阳系内侧,原始物质本来就很稀疏,大部分被太阳引力吸附走了。
即使有部分物质侥幸逃过太阳的魔爪,也会在频繁的天体碰撞中被撞碎,或者轨道不稳定而脱离。
科学家研究后推测,水星和金星可能在早期短暂拥有过卫星。
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这些卫星要么在与其他天体的撞击中毁灭,要么因潮汐作用逐渐靠近行星,最终坠入星体表面,或者被太阳引力牵引脱离轨道。
所以说,从宇宙尺度来看,水星和金星的孤独是多重因素叠加的结果,并不是它们不想拥有,而是众多因素和规则限制了它们拥有。
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随着探测器对水星和金星的探测不断深入,或许未来我们会发现它们曾经拥有卫星的更多证据。
它们两颗孤独的行星,将继续在近日轨道上,见证太阳系的漫长演化。
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