Image©John Finney
地球能不能像木星、土星一樣能夠穩定地擁有很多衛星？這可不只是個天馬行空的問題而已，天文學家可以藉著電腦模擬來瞭解地球如何形成，以及其他具有衛星的類地系外行星宜居性。
根據涵蓋3,000年時間範圍的模擬結果：地球最多可以擁有四顆像月球這樣大小的衛星，如果是比較小的衛星，數量還可以更多！
若行星系統中只有一顆或兩顆衛星，在動力平衡上相對單純，但若有三顆衛星，就會產生週期性的軌道共振。根據德州大學阿靈頓分校物理學家 Suman Satyal 研究團隊的模擬顯示，衛星的最大數量取決於衛星質量。當分別以月球﹑冥王星（約月球的1/6）與穀神星（約月球的1/100）三種衛星質量代入N體運動模擬後，發現地球可以擁有3±1顆月球質量的衛星，或4±1顆冥王星大小的衛星，或7±1個穀神星大小的衛星，並能保持系統動態平衡，不至於發生碰撞。不過實際狀況中當然不會每顆衛星的質量都一樣，而且模擬中也忽略了太陽系中其他行星引力造成的潮汐遷移。
想想看，如果地球有好幾個月亮，夜空應該會更加有趣，它們不但大小不同、亮度不同、盈虧現象與週期也各異其趣，當然地球的潮汐也會更加複雜。
這項模擬對系外行星的研究也很重要，因為目前大部分被發現的系外行星系統只有一顆行星，此外只有兩個系外衛星被發現，而且都是以大約 1 AU的軌道環繞類木行星而行。
此外許多電影都引用了系外行星多顆衛星的場景，譬如《阿凡達》中的潘朵拉、《星際大戰》中的恩多，這項研究還能讓未來的電影在科學上也更準確些！
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
doi.org/10.1093/mnras/stac2172
沒有留言:
張貼留言