双重撞击或可解释为何金星没有卫星

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太阳系中最大的谜团之一是为什么金星没有卫星。一项新的模型表明,我们的姊妹行星实际上可能曾经拥有卫星,但它被摧毁了。

人们认为,地球的卫星是在早期地球被一颗火星大小的天体撞击时形成的,撞击将物质抛入轨道,并在轨道上凝聚。通常,弹道抛射的物质只会落回地表,但撞击暂时扭曲了地球的形状,从而也扭曲了它的引力场;这种不对称的引力使得物质能够留在轨道上。自从形成以来,由于地球和卫星之间引力相互作用,卫星逐渐远离地球:卫星在地球上引起潮汐,而这些潮汐反作用于卫星,以牺牲地球自转为代价加速了卫星的运行。

金星在大小和总体成分上与地球几乎相同,据推测也会受到大型天体的撞击。一种可能性是,这些天体没有充分扭曲金星的引力,以至于碎片无法留在轨道上。另一种可能性是,卫星确实形成了,并向外漂移到完全逃逸的程度。后一种假设的问题在于,向外漂移应该需要数十亿甚至数百亿年的时间。


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在10月9日在加利福尼亚州帕萨迪纳举行的行星科学部会议上,加州理工学院大二本科生亚历克斯·阿莱米和加州理工学院行星科学家大卫·史蒂文森认为,这个谜团可能与金星的另一个奇特之处有关:它的自转速度,它不仅极其缓慢(每243个地球日一次),而且还是倒退的(从其北极上方看是顺时针方向,而不是像地球和其他行星那样是逆时针方向)。他们认为金星经历了不是一次而是两次大型撞击。

第一次撞击发生在金星的一侧,导致行星逆时针旋转。它创造了一个卫星,开始像地球的卫星一样漂移开来。第二次撞击撞击了金星的另一侧,导致它顺时针旋转——抵消了第一次碰撞的影响。抵消不需要完全精确;太阳的引力可能已经完成了减缓甚至逆转金星自转的任务。逆转改变了卫星和行星之间的引力相互作用,导致卫星开始向内移动,并最终与行星碰撞。第二次撞击也可能创造了一个卫星。如果它确实创造了,那么这个卫星将被第一个卫星在它向厄运的内部坠落过程中吞噬。

史蒂文森说,这个模型最终可以通过观察金星岩石中的同位素特征来检验。就目前而言,它的主要意义可能仅仅是重启关于金星缺乏卫星的讨论,这是行星科学家几乎没有探索过的难题。

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