天文科普:“小太陽系”,你一定不知道?

字號:


    木星有“小太陽系”的美譽,正是由于它有著形形色色的衛(wèi)星,如今科學(xué)家們已在其周圍發(fā)現(xiàn)了69顆衛(wèi)星,而且其數(shù)量今后還會增多。反觀太陽系,行星只有八顆,只是矮行星的數(shù)量多一些,這么來看的話,如果木星是顆恒星會發(fā)光發(fā)熱,那么它完全可以是一個獨立的恒星系統(tǒng),稱其為小太陽系并不夸張。
    木星的眾多衛(wèi)星的物理和軌道特性的差異也很大。其中的四顆衛(wèi)星都是伽利略發(fā)現(xiàn)的,因此又稱為伽利略衛(wèi)星,它們分別是木衛(wèi)一木衛(wèi)二,木衛(wèi)三,木衛(wèi)四,其直徑都超過3000公里,以木衛(wèi)三的體積和質(zhì)量為,它甚至是太陽系中除了太陽和八大行星以外的天體,比其他所有的矮行星的體積都大,不過木衛(wèi)三的最早發(fā)現(xiàn)者應(yīng)該是我國戰(zhàn)國時期的天文學(xué)家甘德,他著有《歲星經(jīng)》和《天文星占》兩書,可惜均已失傳。但是唐朝天文學(xué)家瞿曇悉達(dá)編著的《開元占經(jīng)》記載了其中的一些內(nèi)容,有一段話講的"甘氏曰:單閼之歲,攝提格在卯,歲星(木星)在子,與須女、虛、危晨出夕入,其狀甚大有光,若有小赤星附于其側(cè),是謂同盟"。
    除了四顆伽利略衛(wèi)星之外,木星的其余衛(wèi)星直徑都低于250公里,最小的衛(wèi)星直徑僅僅超過1公里。就算是伽利略衛(wèi)星中最小的木衛(wèi)二,質(zhì)量也比木星四顆伽利略衛(wèi)星另外的所有衛(wèi)星的質(zhì)量加起來大了5000倍。
    木星衛(wèi)星的形成原因比較復(fù)雜,科學(xué)家們普遍認(rèn)為木星的伽利略衛(wèi)星等軌道規(guī)則衛(wèi)星形成于環(huán)行星盤,它是一種類似于原行星盤的氣體及固體碎片環(huán),在木星形成的早期,一些衛(wèi)星的星核可以從太陽星云中捕捉物質(zhì)漸漸變大,不過它們受到木星引力和環(huán)形星盤阻力的影響,最終都會墜入木星之中,在木星形成的40多億年來,已經(jīng)有數(shù)代這樣的衛(wèi)星墜入了木星里面,所以木星曾經(jīng)擁有的衛(wèi)星總數(shù)量遠(yuǎn)比現(xiàn)在的數(shù)量要多,而如今的四顆伽利略衛(wèi)星是最后一代這樣形成的衛(wèi)星,而且如今它們的軌道仍然在靠近木星之中,不過木星的環(huán)形星盤已經(jīng)非常稀薄,對伽利略衛(wèi)星運行的阻力很小,因此它們靠近木星的速度非常慢,不排除將來它們會墜入到木星之中。
    不過木星外圈的一些軌道不規(guī)則的衛(wèi)星就不是這樣形成的了,通常認(rèn)為它們是被木星捕獲的路過的小行星,它們的軌道有的相互影響,有的甚至?xí)驳揭黄穑虼艘残纬闪艘恍┳迦骸?BR>    木星之所以有這么多衛(wèi)星,首先一點是,由于木星的質(zhì)量足夠大,它的質(zhì)量是地球的331倍,再就是它距離太陽足夠遠(yuǎn),約為7.7億公里,因此它的附近受到太陽引力的影響極小,可以自己自由掌控附近的引力空間,于是才形成了數(shù)十顆衛(wèi)星,而如果它在水星或者金星的軌道上,是不可能有這么多的衛(wèi)星的。