“闯入者”海卫一打破海王星卫星队列

海王星和海卫一地图。资料来源:markgarick/sciencephoto library

它的到来就像一个落球。海王星有太阳系中最奇怪的卫星之一，因为它是火卫一。这颗行星上最大的卫星可能会闯入海王星的卫星系统，在它到达之前，那里很平静，一切都不同步。

行星科学家一直怀疑巨大的海卫一是海王星系统之外的“入侵者”。现在，他们已经计算了入侵前其他卫星的状态。

太阳系中所有其他气态巨行星——木星、土星和天王星——都有与之非常相似的卫星系统。在每个系统中，地球的质量大约是所有卫星总质量的10，000倍。在大多数情况下，这些行星有几颗小卫星，它们的轨道与行星的旋转方向一致。

但是海王星是不同的。它有几颗微小的卫星，要么离地球很近，要么离它很远。其中大部分围绕海王星旋转，但其中一颗大卫星——海卫一——的轨道方向相反。

在海卫一到达之前，美国西南科罗拉多研究所的罗宾·坎努普和以色列魏茨曼科学研究所的劳卡·鲁夫使用了一系列的计算机模拟来计算海王星系统。他们发现海王星可能有一个类似天王星的卫星系统。但这并没有持续太久。"特里顿打乱了最初的队列。"坎普说，“它摧毁了以前运行良好的卫星系统。”

从类似于天王星的平静系统到今天看到的海王星系统，必须遵循三个条件:早期的卫星必须足够小，不允许海卫一在撞击后被摧毁；他们必须在一定程度上降低火卫一的速度，这样它才能在相对靠近海王星的圆形轨道上被捕获。海王星的外围卫星必须保持完整。

"问题是，你如何在一个扩展轨道上捕获火卫一并将其送入这个圆形轨道？"它必须消耗一些能量来减慢速度。华盛顿卡内基科学研究所的斯科特·谢泼德说。

坎普和坎普发现，火卫一的引力导致较小的卫星环绕它们。它还与其中一些行星相撞，然后减速并进入当前的圆形轨道。这个过程足够快，可以防止海卫一在海王星系统的外围区域加速飞行，使原本在那里的卫星相对不受影响。

“现在，我们对海王星最初的卫星有了一些了解，这可以给我们一些线索来预测太阳系以外的类似行星。”马蒂亚·库克在SETI研究中说道。(晋南)

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