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来自研究机构

地球的潜艇在哪里?

行星绕恒星和卫星绕行星运行,所以很自然地会问小卫星能否绕着大卫星运行

戴特:
1月23日,二千零一十九
来源:
卡内基科学研究所
总结:
去年晚些时候,JunaKollmeier和SeanRaymond在一个预打印服务器上发布了一篇关于潜艇的文章草稿,引发了一场网络风暴。网上的谈话沉迷于描述这种现象的最佳术语。但命名法不是科尔梅尔和雷蒙德调查的重点,他开始为那些能够被其他卫星稳定地绕轨道运行的卫星定义物理参数,较小的卫星。
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地球的月亮(股票图像)。
信用证:©杰克逊/福托利亚

“月亮能有月亮吗?”

卡内基的朱娜·科尔梅尔的四岁儿子问了这个简单的问题,这一切都是从这个问题开始的。在第一次就寝时间查询之后不久,科尔梅尔当时正在银河系的卡夫利理论物理研究所(KITP)协调一个项目,而她的大学同学、波尔多大学的肖恩·雷蒙德(Sean Raymond)正在参加一个类似KITP的类似地球行星动力学项目。在研讨会上讨论了这个非常简单的问题之后,这两个人联合起来解决了这个问题。他们的发现是发表在皇家天文学会月报.

去年年底,这两位科学家发布了一篇文章草稿,研究了在物理和天文学手稿的预印服务器上围绕其他卫星运行的卫星的可能性,引发了一场网络风暴。

网络上的对话沉迷于用最好的术语来描述这种现象,比如月亮和小卫星被抛入了混合体。但是命名法并不是科尔迈耶和雷蒙德研究的重点(尽管他们确实偏爱潜艇)。更确切地说,他们开始定义能够被其他卫星稳定轨道运行的卫星的物理参数,较小的卫星。

“行星绕恒星运行,卫星绕行星运行,所以问小卫星能否绕着大卫星运行是很自然的,”雷蒙德解释说。

他们的计算表明,只有在远离其主行星的宽轨道上的大卫星才能承载潜艇。来自行星和月球的潮汐力作用于使绕着离其主行星较近的小卫星或卫星运行的次潜艇的轨道不稳定。

他们发现,理论上,我们太阳系中的四颗卫星能够承载他们自己的卫星潜艇。木星的卫星木卫四,土星的卫星泰坦和土卫八,地球自己的卫星完全符合一颗可以承载自己卫星的卫星的账单,虽然到目前为止还没有发现。然而,他们补充说,需要进一步的计算来解决可能的潜艇不稳定性来源,例如,月球地壳中的质量浓度不均匀。

“我们的太阳系缺少已知的潜艇,甚至绕着理论上可以支持这些天体的卫星运行,可以给我们提供关于我们自己和邻近行星是如何形成的线索,关于这一点,还有许多悬而未决的问题,”科尔梅尔解释说。

围绕土星和木星运行的卫星被认为是由气体和尘埃盘产生的,在它们形成的后期,这些气体和尘埃盘围绕着气体巨行星。我们自己的Moon,另一方面,被认为起源于年轻的地球和火星大小的天体之间的巨大撞击。缺乏稳定的潜艇可以帮助科学家更好地了解塑造卫星的不同力量。

科尔梅尔补充道:“而且,当然,这可能会为正在进行的努力提供信息,以了解行星系统在其他地方是如何演变的,以及我们自己的太阳系统如何与行星狩猎任务发现的数千个其他系统相适应。”

例如,新发现的可能绕木星大小的开普勒1625b运行的外星卫星质量和距离足以支撑一艘潜艇。科尔梅尔和雷蒙德找到了。虽然,推测出的轨道倾斜可能会使这样一个物体难以保持稳定。然而,在外月周围探测一艘潜艇是非常困难的。

考虑到搜寻潜在可居住系外行星的兴奋,科尔梅尔和雷蒙德计算出,大型潜艇上生命的最佳情况是在大质量恒星周围。虽然非常常见,小的红矮星是如此的微弱,它们的可居住区域也如此之近,以至于潮汐力非常强,而亚云层(甚至月球本身)也不稳定。

最后,作者指出,人工潜艇可能是稳定的,因此可以作为时间舱或前哨站。在一个稳定的绕月轨道上——比如美国宇航局提出的月球通道——在地球变得不适合生命的很久之后,一艘潜水艇将为子孙后代保护人类的宝藏。科尔梅尔和雷蒙都同意,要把潜艇(或者说没有潜艇)理解为行星-月球系统历史的岩石记录,还有很多工作要做(而且很有趣)。

肖恩·雷蒙德经营一个科学博客(planetplanet.net网站)在那里可以找到更多的细节和插图(包括他写的一首关于这篇文章的诗)。

这项研究得到了国家研究机构的资助,美国宇航局天体生物学研究所的虚拟行星实验室领导小组,国家科学基金会。

故事来源:

材料提供的卡内基科学研究所.注意:内容可以根据样式和长度进行编辑。


日记帐引用

  1. 朱娜·科尔梅尔,Sean N Raymond。月亮能有月亮吗? 皇家天文学会月刊:书信,2019;483(1):l80 doi:10.1093/mnrasl/sly219号

引用这一页

卡内基科学研究所。“地球的潜艇在哪里?行星绕恒星和卫星绕行星运行,所以问小卫星能否绕大卫星运行是很自然的。betway必威安卓betway必威安卓科学日报,2019年1月23日。 .
卡内基科学研究所。(2019)1月23日)。地球的潜艇在哪里?行星绕恒星和卫星绕行星运行,所以很自然地会问小卫星能否绕着大卫星运行。 betway必威安卓.3月5日检索,2019来自www.sciebetway必威安卓ncedaily.com/releases/2019/01/190123153517.htm
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