为什么金星与地球像一对“双胞胎”——大小、质量、结构都相近,却偏偏没有卫星?这个谜题困扰科学界多年。美国加州大学河滨分校科学家利用计算机模拟给出一种可能:地球的这个兄弟太“饥饿”了,也许曾把其卫星“吞”入腹中。相关论文发表于新一期《天体物理学杂志》。
此前,科学家提出两种猜想:一说金星曾有卫星,后被巨物撞毁;一说金星从未拥有卫星。但最新研究表明,若金星曾有卫星,其引力与自转“合谋”,会让卫星轨道步步收紧,最终坠向金星。
数据显示,月球正以每年约4厘米的速度远离地球。原因在于地球自转较快,约24小时一圈,自转能量经潮汐作用转入月球轨道,把月球缓缓推远。金星却相反,自转一圈需243个地球日。团队猜想,金星转得太慢,引力不再把卫星向外推,而是让它向内盘旋,直到相撞。
为验证这一设想,团队建立了模拟行星引力相互作用的计算机模型。他们先重现地球与月球的演化,确认模型能准确描述已知系统;随后换上金星的自转速度和假想卫星的大小,测试质量从半个月球到10个月球不等的卫星。大多数模拟都指向同一结局:卫星撞上金星。卫星质量越大,撞击速度越快。
不过,团队坦言,这项研究并不能证明金星一定有过卫星。金星是否形成过卫星,仍需进一步探索。研究只表明,若金星曾有卫星,它不可能永远存在。
此外,寻找金星与卫星相撞的物理证据十分困难。金星约80%的表面年龄相近,说明约10亿年前曾发生一次大规模地质重塑,抹去了早期历史。
团队猜测,证据或许藏在金星表面之下。地球的卫星——月球诞生于早期大碰撞,地震波研究曾揭示地球深处的不寻常结构,可能是那场事件的遗迹。若在金星开展类似探测,或能找到它是否“吞噬”过卫星的线索。
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