我们地球其实是太阳环中的碎片
常识与稀奇
土星环很美丽,它是怎么诞生的?如果是天文学家,他们一定不屑回答了,因为早就是常识中的常识了。但是对于普通民众来说,绝大多数人不知道。
土星环是一堆碎块,有岩石,也有冰块,每一个碎块都是土星的一颗小型卫星。土星环因为有很多冰块,所以反光较强,在遥远的地球看上去就很明亮,很漂亮。
卫星留下来的条件我们先知道一个基本原理吧,就是如果有一堆卫星,按照各种轨道绕着母星转,最终绝大多数会掉入母星或飞离母星,这个不知道大家理解不。,
1,因为,卫星绕着母星转,有着比较苛刻的条件,就是刚好运行的速度与引力匹配,否则它的轨道会越来低,最后掉进母星,或者越来越高,最后飞离母星。
2,此外,还有一个是,卫星的轨道都是与母星的质心在一个平面内的,这是万有引力造成结果。那么如果两个轨道面不是共同的平面,就会交叉,势必让两颗卫星有相撞的可能,一旦相撞速度就变了,要么太快飞离了母星,要么太慢掉入母星。
3,人造地球卫星,因为超高空有稀薄大气,大气阻力会让卫星减速,尽管减少的很慢,但每年我们都要适当给卫星调整轨道,没人管的卫星早晚会掉下来的。
除了空气,还有地磁场,变化的磁场会给卫星产生很小的阻力,所以,尽量让卫星轨道上各处地磁场强度变化不大。而地球磁场是南北极强度最大,所以在赤道面的卫星磁场变化最小。
再有一个是潮汐力。如果轨道是椭圆,那么近地点远地点引力差别很大,这种差别会对卫星有挤压作用,也就是是做功,最后还是会消耗卫星的速度。所以,圆形轨道最好,最稳定。
这些造成什么?就是一堆卫星中,只有很少的数量能够留下来,稳定运行在轨道上。一般这些留下来的卫星,都是在赤道面上或者交角很小,圆形或近圆形的轨道。土星环就是一堆这样卫星。
所以不要问:土星环怎了来的,而要问:土星环是怎么剩下来的。
土星环是没有聚集起来的土星卫星地球早年(大概在地球诞生后5亿年左右,远没有生命)时,被一颗火星大小的星球撞击,两个星球融合,但也有很多碎片飞到空中。这些碎片就是新地球的卫星,很快陆陆续续都掉下来,只有赤道面的碎片时间长些。
但是这些赤道上的碎片不均匀,因为万有引力的关系,密度稍大的地方自己也会聚集成一个岩石团,也就是月球的核,这个核在轨道上转,就将剩余的碎片都聚集起来,就是后来的月球。月球诞生一次撞击,这是一种假说,但也是科学界接受最广泛的那个假说。
土星环的碎片为何没有聚集成卫星呢?这涉及到另一个问题,就是木星的引力扰动。
砂子沉积千万年能成为岩石。但是沙滩上的砂子不太可能成为岩石,因为海浪来回冲刷,让沙粒之间很难有稳定的相互接触挤压融合的机会。土星环就是这原因,它距离土星有点近,而土星又很大,引力场比较强,造成土星环的碎片总是在引力场中扰动着,直到今天也没能聚集成一颗卫星。
我们地球其实是太阳环中的碎片用放大的眼光看问题,不仅土星有个环,太阳系也是类似的形成机制,所以所有的行星都在一个平面内,也就是黄道面。如果再远一点看,柯伊伯带就是太阳的环。
这个图片是柯伊伯带的示意图,中心亮点是太阳,距离太阳较近的几个环是8大行星,长长的椭圆轨道,是因为扰动而失稳出轨的柯伊伯带碎片,它不再走圆形轨道,开始掉进太阳,也就近似椭圆轨道。
再看看银河,好像也是银心的环吧?
土星环里有小行星、碎石块、冰块等,有些是太阳系本身的物质,有些是外部来的,最后被土星引力捕获,土星环和卫星本质上一样,就是大小有区别。