消失的卫星竟能解开火星奇特形状之谜?
一颗早已消失的卫星或许能够解释火星为何与太阳系中的其他岩质行星差别如此之大。
但在其早期历史中,这颗红色行星可能曾拥有一颗大得多的卫星。华盛顿特区美国海军天文台的天文学家迈克尔·埃弗罗姆斯基(Michael Efroimsky)在一篇已提交给《地球物理研究杂志:行星》且能作为arXiv 预印本获取的论文中提出,此卫星可能是火星奇特形状和极端地形形成的原因。
这个被称作塔尔西斯隆起或塔尔西斯高地的高地区域,在火星赤道附近的西半球处于主导地位。
在塔尔西斯几乎正对面的行星另一侧,分别是萨比阿陆地(Terra Sabaea)和大瑟提斯(Syrtis Major),其中前者是另一个高地区域,后者是巨大的盾状火山。
不管怎样,尼里奥巨大的质量以其引力改变了火星的形状,在岩浆海洋中引发潮汐,如同如今地球的月球在我们星球的海洋中引发潮汐一般。但由于火星比地球小,它冷却得快得多,其潮汐隆起被锁定于行星的最终形态之中。
不知何故,尼里奥消失了,埃弗罗姆斯基如此写道。他提出,它或许在一次碰撞中被摧毁,留下了火星目前的卫星火卫一和火卫二,或者它可能因与另一个天体的引力相互作用而被散射出太阳系。
在早期太阳系中,这种碰撞和散射现象十分常见。天文学家认为,地球是因与一颗火星大小的原行星发生碰撞才获得了月球,而外行星之间的散射,把它们最初距离太阳近得多的轨道改变到了如今的位置。
但埃弗罗姆斯基表示,只要尼里奥存续的时间足够长,能在火星冷却时使其发生变形,就有可能为那颗行星令人瞩目的地貌奠定基础。进一步的地质过程或许会持续发挥作用,抬升高地,致使火星呈现出奇特的形状。
尽管这种可能性很有趣,但埃弗罗因斯基承认,内里奥的解释只是一个假设。关于一个短暂存在的大卫星的想法引发了许多问题,特别是关于它的形成和最终消失。例如,如果内里奥被摧毁,它应该在与其轨道一致的带状区域留下一系列陨石坑,但却不存在这样的一连串陨石坑。另一方面,进一步的碰撞和地质活动可能已经抹去了这些痕迹。
此外,该假设要求地质过程把内里奥引发的增强和变形转变为现今的形式,把最初的高地抬得更高。虽然可以合理地假设火星内部的加热和冷却过程自然会夸大行星形状的任何扭曲,但这并不能保证。
埃弗罗姆斯基呼吁其他研究人员对这个想法进行评估,并思索是否存在巧妙的办法来找寻这个消失卫星的证据。