海王星的詭異衛(wèi)星,外表看起來(lái)像哈密瓜,形成的原因至今成謎
1846年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系中距離地球最遠(yuǎn)的行星——海王星。這是人類發(fā)現(xiàn)的最后一顆行星,此后發(fā)現(xiàn)的所有海王星外天體都是矮行星或小行星。
當(dāng)時(shí)人類的望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)明了數(shù)百年,而海王星直到現(xiàn)在才被發(fā)現(xiàn),可見這顆天體的觀測(cè)難度有多大。
雖然海王星的直徑接近5萬(wàn)公里,是地球的4倍,但是距離太遠(yuǎn),觀測(cè)困難也是可以理解的。同樣讓人難以理解的是,雖然直徑只有海王星的1/20多一點(diǎn),但海王星的衛(wèi)星海衛(wèi)一在海王星被發(fā)現(xiàn)僅17天后就被科學(xué)家觀測(cè)記錄下來(lái),同樣令人瞠目結(jié)舌。這個(gè)驚人的星體就是海衛(wèi)一。

海衛(wèi)一,直徑2706.8公里,大約是月球的80%。說(shuō)起來(lái),這也是太陽(yáng)系的一個(gè)“怪胎”。
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海王星最大的衛(wèi)星海衛(wèi)一察東(Triton)最有可能是一顆來(lái)自柯伊伯帶的天體表面冰冷的海衛(wèi)一由于海王星潮汐力的作用可使得其擁有較為溫暖的地下海洋,根據(jù)最新的研究表明,海衛(wèi)一上仍然可能存在地下海洋。
這顆海王星最大的衛(wèi)星在1864年由英國(guó)天文學(xué)家威廉·拉塞(William Lassell)發(fā)現(xiàn)但是至今這顆大型衛(wèi)星依然是個(gè)迷,在1989年,旅行者2號(hào)行星際探測(cè)器飛掠海衛(wèi)一時(shí)拍攝到這顆衛(wèi)星的真實(shí)畫面,發(fā)現(xiàn)其表面主要由水冰等物質(zhì)構(gòu)成當(dāng)然也有氮?dú)狻⒓淄橐约岸趸嫉?,但海衛(wèi)一的密度特別大,使得科學(xué)家們懷疑其擁有一個(gè)較大的硅酸鹽巖質(zhì)核心結(jié)構(gòu),并由此推測(cè)在海衛(wèi)一硅酸鹽核結(jié)構(gòu)的外圍與寒冷的表層殼體之間存在一個(gè)液態(tài)海洋。
海衛(wèi)一的軌道距離海王星較近,較強(qiáng)的潮汐作用加熱了部分表層下的物質(zhì),科學(xué)家通過(guò)調(diào)查認(rèn)為如果這里是一片液態(tài)海洋的話那么還存在于海衛(wèi)一的表層之下,海衛(wèi)一具有一個(gè)與太陽(yáng)系中其他行星的衛(wèi)星不同的特性,即它的軌道是逆行的。

根據(jù)行星形成理論,年輕恒星周圍環(huán)繞的塵埃和氣體結(jié)構(gòu)以相同的方向旋轉(zhuǎn),此后該恒星周圍演化出的行星系統(tǒng)的軌道應(yīng)該與這個(gè)方向相同這樣的軌道被稱為順行軌道,反之則為逆行軌道,其產(chǎn)生于行星捕獲的流浪天體,這就意味著海衛(wèi)一最初并不是圍繞海王星運(yùn)行的,早期的太陽(yáng)系中有著比較混亂的空間環(huán)境,很多天體發(fā)生相互碰撞并改變了對(duì)方的軌道,科學(xué)家推測(cè)海衛(wèi)一起源于柯伊伯帶,這是一個(gè)位于海王星軌道之外的中空?qǐng)A盤狀宇宙空間,當(dāng)巨大的天體進(jìn)入海王星的引力范圍之內(nèi)時(shí)被其引力所捕獲。
在最初捕獲海衛(wèi)一時(shí),其運(yùn)行在一個(gè)高橢圓、偏心率的軌道上,較大的偏心率使得海衛(wèi)一受到較強(qiáng)的行星潮汐力作用,該機(jī)制中會(huì)造成能量的損失。
根據(jù)科學(xué)家的觀察,海衛(wèi)一的公轉(zhuǎn)方向與海王星的自轉(zhuǎn)方向相反,這是非常不合理的。我們知道,一般來(lái)說(shuō),行星和它的衛(wèi)星都是在同一個(gè)原始行星盤中產(chǎn)生的,原始行星盤的自轉(zhuǎn)是行星自轉(zhuǎn)和衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的能量來(lái)源。所以,一般來(lái)說(shuō),兩者是同向的。

不過(guò),如果它原本是海王星星系的一員,只有大天體的碰撞才能讓海衛(wèi)一逆行。但科學(xué)家們認(rèn)為,如此強(qiáng)大的力量,海衛(wèi)一可能早就被撞飛了,他也不會(huì)留在海王星身邊。而如果是海王星形成后捕獲的衛(wèi)星,我們還從未見過(guò)能捕獲到這么大衛(wèi)星的案例,因?yàn)槌撕Pl(wèi)一之外,太陽(yáng)系最大的逆行衛(wèi)星只有海衛(wèi)一的8%大小.
而且,海衛(wèi)一到底是怎么來(lái)的,這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有解決,科學(xué)家們都在擔(dān)心海衛(wèi)一會(huì)如何“消失”。
根據(jù)目前的觀察,海衛(wèi)一因?yàn)殡x海王星太近,已經(jīng)被潮汐鎖定。而且,它似乎有越來(lái)越接近海王星的趨勢(shì)。1.4-36億年后,它可能會(huì)進(jìn)入海王星的洛氏極限,被海王星的引力撕成碎片。