土卫九逆向公转,解开土卫行星的共轨之谜, [复制链接]

土卫九逆向公转，解开土卫行星的共轨之谜，旅行者号踏上新征途

嗨喽大家好，欢迎来到夏目的宇宙探索，今天小编要和大家聊的就是土星家族。其中土卫九是一颗小卫星，直径只有千米，土卫九被称作为福柏，福柏是希腊神话中提坦神的姊妹提坦女神中的一员。用一个小女神的名字为这颗小卫星命名是比较合适它的近邻，从外向里数的第二颗土星卫星一是土卫八到土星距离的3.64倍。由于土卫九距土星十分遥远，因此潮汐力对它的影响已基本失去作用。所以它的自转速度无法减慢，其自转周期只有9小时，而轨道周期却长达.6小时，即约为一年半。这种不同步的现象是土星其他卫星所没有的，土卫九的轨道也与其他土星卫星的不同，它是高度倾斜的，其倾角达度，而且轨道偏心，偏心率高达0.。更重要的是，该卫星与其他土星卫星的公转方向相反，是土星中唯一一颗逆向公转的卫星。

由于土卫九体积小，本身引力弱，所以它过去一直被认为是非圆球状的。曾有科研的旅行者2号的照片却充分证明，土卫九确实是个球体，而且还算比较圆，这是出乎人们以往意料的。在土星的其他卫星中，由于它们基本上是由冰构成的，因此星体表面都比较亮。而土卫九却与众不同，它是颗反照率很低的卫星，其反照率只有5%左右。通过地面望远镜的观测获知，它的颜色是黑的，就像许多暗黑小行星的颜色一样。据科学家分析，土卫九的物质成分很可能不同于其他土星卫星，而似乎与火卫一和火卫二的物质成分相同。根据土卫九的球形的星体，非常低的反照率倾斜的轨道逆行的公转，以及它最远离土星的处地，科学家们强烈地感到它是一颗被俘获的暗黑色小行星。也就是说土卫九是在太阳系的其他地方形成的，后来才被土星强大的引力所吸引，成为它的外围卫星。

因此土卫九很可能是土星抢来的儿子，自从它在太阳系形成的早期吸积以来，一直未曾发生什么大的变化。另外也许在木星成长过程中，它被该行星的引力从内太阳系发射出来，然后占据了一条绕土星运行的远方轨道。而土星卫星的轨道，以共轨为其突出特征。我们知道，在F环之外千米左右的地方，有两颗小卫星土卫十和土卫十一。其中的一颗已于年由法国的一位天文学家拍摄到，十二年以后，这两颗小卫星被正式确定下来。年先驱者11号又拍下其中一颗卫星照片。后来旅行者1号飞船把这两颗卫星都拍了下来，并测得它们的轨道参数。

土卫十和土卫十一非常亲密，它们的轨道高度相差仅48千米，因此可视为共轨卫星。令人惊奇的是，虽然两颗卫星的运行轨道这样近，但它们中的一颗运行较快者赶上另一颗较慢者时却不发生碰撞。当这两颗卫星彼此接近时，它们之间的吸引力改变了彼此的角动量。靠里面的那颗得到动量，然后便进入一条较高的轨道，靠外的卫星失去动量，于是便进入较低的轨道。这样两颗卫星便完成了一次位置交换，原来在里面的卫星跑到外面去了，而原来在外面的卫星跑到里面去了。位置交换以后，靠外的卫星轨道速度减小，而靠里的卫星轨道速度增大。它们这种位置的交换，大约每隔4年重复一次。

土星卫星第二条共轨轨道是土卫三与另两颗小卫星土卫十三和土卫十四的运行轨道。其中土卫十三在土卫三前60°的地方，而土卫十四恰在土卫三后60°的地方，第三条共轨轨道是土卫四和土卫十二的运行轨道。土卫十二这颗小卫星在土卫四之前60°，它是由两位法国天文学家于年发现的。从“旅行者”号发现新卫星可知，“旅行者—2号”的探测大大丰富了土星共轨卫星的内容。科学家猜测土卫一很可能有它的共轨卫星，甚至这种卫星有两颗。而土卫三的共轨卫星也许更多，说不定会达到三四颗。这似乎表明土卫三除原来的一对共轨卫星外，可能还有另一对共轨卫星。

共轨小卫星所在的每个位置，都是动力学上的一个稳定点，称为拉格朗日点。这是由于法国数学家拉格朗日在天体动力学上的贡献而得名的。年，拉格朗日得出结论，在一个天体围绕另一个天体运行所构成的系统中，第三个天体可以在5个位置上立足。但其中有3个位置不够稳定，一是在卫星的轨道之内，二是在卫星的轨道之外，三是在卫星轨道上，并和卫星本身相对的那一点。所谓不稳定，系指位于这3个位置上的天体，由于受到构成原来这一系统的两个天体的吸引，或受其他别的天体的吸引，而从这些位置上被驱走。其余两个位置，即在卫星轨道上位于该卫星前后各60°的地方，则为稳定位置。占据某个稳定位置的天体，在扰动力的作用下只沿着轨道前后移动，而不像处于不稳定位置的天体那样被赶走。

现在的科学研究越来越精细，两艘旅行者号飞船探测土星卫星已经取得了不错的成果。人类已经比较直观地了解到这些卫星的大小，还有轨道位置和它们到土星中心的距离，以及共轨卫星的情况等，甚至是可以比较清晰地看到土星光环中各个环的位置及它们大致宽度。“旅行者”对木星和土星的探测成果甚丰，这无疑是会在世界天文学史上大书特书一笔的。但是“旅行者”并不满足，因为在很久之前，木星和土星这两颗行星早已有“先驱者”探测过，所以总的来说是基于别人的探索实验智商的。不过我们的旅行者绝不甘心步人后尘，科学勇士必须开创自己的道路。相信未来旅行者2号会信心百倍地踏上了从未有前人踏过的路，带我们踏上更多的宇宙新征途，了解更多未解的宇宙之谜。

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