正如卡尔·萨根曾经说过，“如果你想从头开始制作一个苹果派，你必须首先发明宇宙。” 根据新的研究，如果你想从头开始制造一个月亮，你必须首先创造出带环的行星（当然是在发明宇宙之后）。
地球的卫星可能起源于一个早已消失的环系统，很像仍然环绕土星的环——其他行星的许多卫星也是如此。 法国天体物理学家得出结论，太阳系中大部分规则卫星——那些在近赤道轨道上紧贴其行星的卫星——是以这种方式形成的，而不是像行星形成过程的直接结果那样与行星同时形成。研究人员在11月30日出版的《科学》杂志上报告了他们的发现。
法国尼斯大学索菲亚科技园区和蔚蓝海岸天文台的天体物理学家奥雷利安·克里达说：“从根本上说，这与月球和巨行星卫星的诞生过程相同，即环的扩散。”他与巴黎狄德罗大学的塞巴斯蒂安·查诺兹共同撰写了这项研究。
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通过理论建模，研究人员发现，卫星形成过程始于行星环的边缘，在那里，卫星可以形成而不会被行星的引力撕裂。在那里，小卫星从环状物质中凝结，然后向外迁移。随着环系统不断喷射出一个又一个小卫星，这些小物体合并形成更大的卫星，这些更大的卫星在它们从行星向外螺旋移动时可能会依次合并。
小卫星装配线的想法不同于卫星诞生的标准概念，在标准概念中，卫星和它们的主星一起从尘埃和气体漩涡云中凝结，就像人们认为行星本身是在新生太阳周围形成的那样。 太阳系微缩概念似乎适用于最大的卫星，例如木星的四颗所谓的伽利略卫星，但是围绕其他巨行星运行的小卫星群“迄今为止被认为是副产品”，克里达说。
新的假设似乎解释了土星、天王星和海王星的规则卫星中的一个关键共性，即距离其行星更远的卫星的质量往往比靠近的卫星大。就像滚下山坡的雪球一样，合并的卫星会随着它们逐渐远离行星及其环而变得越来越大，在此过程中会发生越来越多的合并。最终的结果是一个整齐有序的卫星系统，内部的小卫星由少量小卫星构成，而外部的大卫星由众多小卫星构成。
“我认为这项工作最棒的地方在于，他们解释了卫星质量和轨道距离之间的联系，这在之前就已经知道但没有被理解，”科罗拉多州博尔德市西南研究所的行星科学家大卫·内斯沃尼说，他没有参与这项新的研究。“如果几年前你问我，我会认为我们月球的形成和外行星卫星的形成是不同的，”他补充道，“这个理论将事物置于共同的基础上。”
行星科学家普遍认为，对新形成的地球的巨大撞击喷射出一大团物质，最终形成了月球。 在克里达和查诺兹的构想中，喷射物首先在行星周围变平形成一个环，然后该环扩散并凝结成月球。 但是，与土星的环会泄漏出大量小卫星形成多个卫星不同，地球相对巨大的环会将所有物质倾泻到一个大型卫星中，然后再消散。 “它扩散得非常快，”克里达谈到地球的假想环时说，“如果它扩散得快，那么只有一个卫星有时间形成。”
但是，新的假设并非没有问题。 首先，它似乎不适用于木星的卫星，这些卫星不符合其他卫星系统的相同质量与距离的相关性。克里达指出，木星是第一个形成的行星，可能是在不同的条件下合并的。 “看到木星不符合相同的分布，我有点失望，但并不太惊讶，”他说。 然后，还有一个明显的问题：如果曾经有广泛的类似土星的环系统装饰着海王星和天王星，它们现在在哪里？ “随着时间的推移，消除它们并非易事，”内斯沃尼说。“这里缺少一个需要理解的环节。”
法国研究人员承认，环的命运是一个悬而未决的问题。 “我不知道为什么天王星和海王星不再有环了，”克里达说。“我们有一些想法，但没有太令人信服的。有些人可能会认为这是我们机制的一个弱点，因为环现在在哪里？但我认为我们可以找到环消失的充分理由，而卫星仍然是确凿的证据。”