火卫二|火星：什么？我也曾拥有过星环？ |火星|星环|火卫|

_本文原题：火星：什么？我也曾拥有过星环？
翻译：雷丰图
参考文章：https://astronomy.com/news/2020/06/ancient-mars-may-have-once-had-rings-then-moons-then-rings
校对：牧夫天文校对组
排版：雷丰图
后台：库特莉亚芙卡李子琦
自从1877年发现了火卫一和火卫二，科学家们一直认为它们是被火星从太空捕获的小行星。但后来发现两颗卫星的年龄与火星完全一致。再到2017年，科学家们又通过火卫二（较小且较远的卫星）倾斜了两度角的公转轨道推出了一个全新理论。
“火卫二的轨道与火星赤道不在同一个平面的情况并未受到重视。 ”SETI（搜寻地外文明计划）的研究者及首席作者马蒂亚·库克（Matija ?uk）在通讯稿中指出：“但当我们重新审视时，火卫二的轨道引出了一个更大的秘密。 ”

本文插图
火卫一是一个长28公里，宽22公里，高18公里的不规则天体（图左）。其与火星的平均距离约为9378公里，是太阳系内离主星距离最短的卫星。
火卫二平均半径为6公里，距离火星23640公里。其公转轨道有个微小的倾角。
由于这两个卫星的形状都不规则，且个头不大（火卫一的表面积比不上很多地级市的面积，火卫二的体积则不到火卫一的五分之一），所以在刚被发现时都被认为是火星俘获的两颗小行星。
Credit: NASA
火星环的形成
早前理论认为，在火星诞生后的100万年到800万年期间，曾与另一个大型天体相撞，飞溅出的碎片形成了两颗卫星。而在美国天文学会第236次会议上，新理论指出：在撞击发生后的几十亿年里，它们经历了从星环到卫星，再到星环...几代往复。
而现在的火卫一，即将开始它的新一个轮回。从火卫一诞生2亿年后，它的轨道开始逐渐贴近火星。在未来3000万年到5000万年里，火卫一将到达一个临界点并被潮汐力撕碎。撕碎后的碎片将会散落在火星四周，形成一个星环。

本文插图
科学家管这种轨道逐渐接近主星的轨迹称为“死亡螺旋” 。
注：上图并非真正的火卫一轨道，只是个示意图，勿混淆
Credit：Bijay_Kumar Sharma
让它偏！！！！
既然现在没有现成的火星环来证明这个类似无限循环的新理论，火卫二略有倾斜的公转轨道就成为了突破口。首先被捕捉的小行星的轨道应呈螺旋形接近火星，而不会如此倾斜。要形成这样的一个轨道，一个解释是新诞生的卫星向外面“迁移”扰动了火卫二的轨道。
库克和他的团队认为在30亿年以前“祖父辈”火卫一造成了现在火卫二的倾斜轨道。这颗质量约为如今火卫一质量20倍的天体由于轨道高度正好是火卫二轨道高度的三分之一，因而得以与火卫二形成长时间的相互影响并最终使火卫二偏离了原先的水平轨道。
之后这颗火卫一的“祖先”也开始向火星坠落，并被摧毁。从那之后又经过了两个轮回才形成了今天的火卫一。

本文插图
火星与它的两个卫星
Credit：Astronomy Now
顺手牵羊
2024年，日本航天局（JAXA）的“火星卫星探索计划“（简称MMX）将会发射一个探测器到火卫一上。届时该探测器将会采集火卫一的各种数据以及岩石样本。科学家们会从这些样本中推敲火星卫星们朦胧的历史。
“我的工作是进行理论性的计算， ”库克说道， “尽管这很有趣，但是把这些理论和现实互相比对的感觉更棒。 ” 分页标题
目前太阳系中的四个气态行星都有自己的星环。而在成千上万已发现的系外行星中，只确认了一颗拥有星环的行星：J1407b 。
因此，科学家们试图通过研究太阳系内拥有星环的行星来找出星环形成规律，从而更好地确认系外行星是否拥有星环。
责任编辑：毛明远

本文插图
载入史册的一发火箭——猎鹰九号
Credit：
NASA/Bill Ingalls
【火卫二|火星：什么？我也曾拥有过星环？】封面图源：? dottedyeti / Adobe Stock