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火星是一个拥有惊人光辉的行星 。虽然火星的体积只有地球的一半,重量只有地球的十分之一,但是它拥有太阳系中最高的山峰、最长的峡谷以及最大的火山口 。在22公里和12公里宽处,火星内部卫星火卫一和外部卫星火卫二像生动形象的两颗小土豆 。科学家认为,这两颗卫星的形成与地球上形成唯一的月球类似,是亿万年前发生大碰撞时大量碎片被送入轨道而形成 。但是如果火星卫星的形成与月球的形成过程类似,那为什么它们的体积会小这么多?
答案或许是它们并不是单独形成的 。比利时皇家天文台的帕斯卡尔·罗森布拉特和他的同事进行了模拟试验,目的是说明火星大碰撞产生的碎片盘如何形成几百公里大小的卫星 。在碎片盘密集的内区形成以后,较大的卫星会搅动碎片盘的稀松外延,允许火卫一和火卫二这样的小型卫星凝结而成 。这项研究发表在《自然地球科学》期刊上 。
在这种情况下,我们现在之所以只能看到火卫一和火卫二的原因是,那些较大的卫星在它们形成几百万年后被摧毁 。它们在又低又快的轨道运行,速度超过了火星自转,因此而形成的潮汐推动它们盘旋而下,最终撞向火星 。(相比之下,月球运行轨道的速度慢于地球自传,使其螺旋向外延展并生存下来 。)未来的调查可以通过寻找由陨落卫星形成的火星陨石坑集群,来测试这一新假设,但与此同时,证明火星可以杀死其同伴的证据就展现在我们眼前:火卫二的运行轨道很稳定,但是火卫一处在“死亡螺旋”中,由于火星的潮汐力,火卫一的运行高度每年下降2厘米 。在未来二千万至四千万年,火卫一将撞向火星,只留下非常遥远的火卫二,成为曾经辉煌的火星卫星系统的最后遗迹 。
谢谢大家收听科学美国人——60秒科学 。我是李·比林斯 。
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