火星以后將失去它最大的衛(wèi)星火衛(wèi)一換來行星環(huán)

火星最大的衛(wèi)星火衛(wèi)一

火星若失去最大的衛(wèi)星，將加入有環(huán)行星俱樂部 。
（報道）據(jù)臺北天文館之網(wǎng)路天文館網(wǎng)站：火星擁有兩顆衛(wèi)星 ， 比較大的火衛(wèi)一（佛伯斯，Phobos）和較小的火衛(wèi)二（戴摩斯，Deimos） 。根據(jù)加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）天文學家Benjamin Black和Tushar Mittal等人最近研究顯示火衛(wèi)一正逐落往行星表面，但它最后并不會撞擊火星表面，而是受到火星潮汐力影響而逐漸破碎，約在2000-4000萬年內(nèi)，碎片繞行火星而形成行星環(huán)，讓火星加入木星、土星、天王星與海王星的有環(huán)行星俱樂部 。而這個火星環(huán)約可存在100萬至1億年左右 ?；鹦亲詈笾粫H存一顆衛(wèi)星，火衛(wèi)二 。
因為火衛(wèi)一是顆形狀不規(guī)則、像顆馬鈴薯一樣的衛(wèi)星，因此火星重力作用在火衛(wèi)一上各部位的拖曳力道略有差異 。而火衛(wèi)一是顆結(jié)構(gòu)松散不結(jié)實的天體，內(nèi)部充滿了孔隙和碎石 。根據(jù)Black等人的演算 ， 當火衛(wèi)一愈來愈靠近火星時，這樣的拖曳力道差異足以將火衛(wèi)一扯碎 ， 讓小至細塵、大至不同尺寸巖石的碎片四散，慢慢環(huán)繞火星而形成行星環(huán) 。
之后最大的那些碎片會繼續(xù)旋繞，直到以一個很低的掠射角（grazing angle）擦撞火星表面，在火星表面留下一個個蛋形的隕石坑；而其他絕大部分的碎片則持續(xù)繞著火星公轉(zhuǎn)數(shù)百萬年，。最后紛紛落入火星地表形成「火衛(wèi)雨」，就像流星雨一樣 。
不同的月亮，不同的命運
當月球以每年幾公分的距離遠離地球，火衛(wèi)一卻以每年幾公分的距離向火星靠近 。而太陽系中百來顆已知衛(wèi)星中，只有火衛(wèi)一和海王星最大的衛(wèi)星—海衛(wèi)一（崔頓，Triton）是逐步靠近它們的行星 。為什么火衛(wèi)一的命運，和太陽系絕大多數(shù)衛(wèi)星相較之下是如此不同？
Mittal表示：研究這樣與眾不同的衛(wèi)星 ， 或許可取得關(guān)于太陽系早期狀況的訊息，因為當時應該有許多行星周圍的衛(wèi)星瓦解而成為行星環(huán)的一部份 ， 例如類木行星們的光環(huán)很可能就是這樣來的 。有些研究估計在行星形成階段，約有20~30%的衛(wèi)星，其公轉(zhuǎn)軌跡如同火衛(wèi)一般愈繞愈靠近行星表面，最終在行星重力場下瓦解消滅，只不過這些事情都發(fā)生在距今久遠以前 ?；鹦潜砻鏀?shù)千個橢圓形又隕石坑中，有些可能就是這類小月亮（moonlet）的殘渣以很低、幾近水平的掠射角墜毀于火星表面形成的 。
當潮汐應力大于巖石本身強度時
【火星以后將失去它最大的衛(wèi)星火衛(wèi)一換來行星環(huán)】為了估算火衛(wèi)一的結(jié)構(gòu)強度 ， Black等人從地球巖石和隕石資料庫中尋找密度和組成成分與火衛(wèi)一類似的破裂巖石 。他們也從火衛(wèi)一上直徑約10公里的斯蒂克尼隕石坑（Stickney impact crater）的電腦模擬結(jié)果，設定火衛(wèi)一強度的限制條件 。斯蒂克尼隕石坑是火衛(wèi)一上最大的隕石坑 ， 占了火衛(wèi)一周長的1/6左右，外型像是被鏟子挖走一角的模樣，乃過去曾受到一顆巖石側(cè)向沖撞而形成，幸好沒有把火衛(wèi)一撞碎 。
一旦Black等人確認了火衛(wèi)一是何時、以何種方式被潮汐力扯碎的，他們便能利用電腦模擬火星環(huán)的演化狀況；這原是取用自為了了解土星環(huán)歷史而發(fā)展出的技術(shù) 。
如果火衛(wèi)一是在距離火星中心1.2倍火星半徑，或說相當于距離火星地表約680公里高之處碎裂的話，那么將會形成一道非常窄的火星環(huán)，而其密度可與土星環(huán)中質(zhì)量最大的那些光環(huán)相比 。之后這道環(huán)逐漸擴散而變寬，在幾百萬年間會抵達火星大氣的頂曾，屆時將成為一道道流星劃過火星天際，火星環(huán)因而開始流失物質(zhì) 。
如果火衛(wèi)一在離火星比較遠的地方就分裂的 ， 則火星環(huán)將可持續(xù)1億年左右，才化做流星而消散 。
這兩位天文學家目前并不確定是否跟土星環(huán)一樣，在地球表面就可觀察到這個由塵埃和碎屑組成的火星環(huán)，畢竟塵埃不太會反射陽光，土星環(huán)則是因為其中含有反光能力較佳的冰比較多，所以才能看到它 。但是火星環(huán)或許能反射足夠多的陽光 ， 使得在地球上看到的火星環(huán)稍亮一些，透過望遠鏡或許還可觀察火星環(huán)投影在火星表面陰影 。
若數(shù)千萬年之后能站在火星表面欣賞星空，那必定是個非常特別的景致 。

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