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火星兩衛星或十億年前同一天體分裂而成 日本將派探測器採樣確認

2021/2/25 — 17:22

火星及兩衛星 (示意圖中星體非實際比例)。圖片資料來源:Wikipedia, Unsplash圖片

火星及兩衛星 (示意圖中星體非實際比例)。圖片資料來源:Wikipedia, Unsplash圖片

火星兩個衛星稱為火衛一和火衛二,其英文名字分別為 Phobos 與 Deimos ,取自於希臘神話神祇福波斯及得摩斯,兩人都是戰神阿瑞斯之子,像徵驚懼與恐怖。這兩個天體與地球的衛星月球很不同,我們的月球體積大且為球形,而火衛一和火衛二形狀較不規則,長久以來都被認為是由火星引力捕獲的小行星。

不過最新刊於《自然天文學》的研究提出新理論,透過軌道運動物理數據和模型,推算火衛一和火衛二在 10 億至 27 億年前曾經同屬一個較大天體,圍繞火星運行,後來才分裂成現時狀態。

火衛一現時直徑為 22 公里,火衛二直徑則超過 11 公里以上;而地球的衛星月球,直徑超過 3474 公里。

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蘇黎世聯邦理工學院地球物理學研究的博士生 Amirhossein Bagheri 在一份聲明中解釋,火衛一和火衛二是該失落火星衛星的剩餘部分。確切的分裂時間取決於火衛一和火衛二的物理特性,但目前科學家未掌握具體數據。

研究的關鍵數據來自美國太空總署 (NASA) 的 InSight 地震儀。該儀器可測量火星地震和火星所經歷的所有振動,從而可讓學者了解了該行星的內部特性以及兩個衛星造成的潮汐力與火星的互動,而火星所經歷的所有振動強度取決於各天體的大小、成分和距離等。

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人類仍然缺乏對火星衛星系統的完整了解,但天文學家長期以來都認為,火衛一命運已成定局,預計在 4,000 萬年內,逐步越來越靠近火星最終相撞,另一可能是該衛星會再裂開並成為火星的環系統。

另一個假說則認為,環的形成是火衛一周期性裂開的一部分,部分會掉落火星,其他部分則重新匯聚成衛星。

有關火衛一的組成還需要更多數據,日本航天局 (JAXA) 正在計劃進行火星衛星探測任務,預計將在 2025 年左右送探測器往火星附近,並在返回地球之前從火衛一收集樣本,以了解其構造,確認火衛一起源與演變。

來源:
IFL Science, Mars’s Companions Phobos And Deimos May Be The Leftovers Of A Lost Moon, 23 February 2021

報告:
Bagheri, A., Khan, A., Efroimsky, M. & et al. (2021). Dynamical evidence for Phobos and Deimos as remnants of a disrupted common progenitor. Nat Astron. doi: 10.1038/s41550-021-01306-2

文/Alan Chiu

 

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