新浪科技 2021-07-07
在我们的太阳系中，除了水星和金星之外，其他行星都有一颗或多颗天然卫星。地球的卫星，当然就是我们熟知的月亮，是一个美丽而荒凉的无生命世界，由古老的火山和无数的撞击坑塑造而成。尽管月亮是我们最熟悉的天然卫星，但它却不是最有趣的卫星。外太阳系的每一颗巨大行星都拥有大量的卫星，其中许多卫星与主行星同时形成，并且和主行星一样，也是由富含冰的物质构成。尽管这些卫星远离太阳且缺少阳光和热量，但它们仍然和它们的主行星一样丰富多彩。
在这里，我们将启程去认识一下这些最奇怪和最令人兴奋的神奇世界。有些卫星，比如木卫四（也叫“卡里斯托”）和土卫一（“弥玛斯”），数十亿年来一直冻得严严实实，但太空的撞击在这些星球表面留下了非凡的疤痕。其他卫星，比如土星的牧羊犬卫星土卫十八（“潘”）和土卫十五（“亚特剌斯”）以及海王星的孤独卫星海卫二（“内勒德”），在它们的一生中都受到与周围天体相互吸引的影响。最令人兴奋的是，其中有一些奇异的星球受到主行星强大的潮汐力的加热，引发剧烈活动阶段，比如这些剧烈活动曾塑造了天王星的弗兰肯斯坦卫星天卫五（“米兰达”）。在某些情况下，这些强大的潮汐力至今仍在发挥作用，创造出迷人的天体，比如备受折磨的木卫一（“艾奥”）和冰冷的土卫二（“恩克拉多斯”）。土卫二的平静外表下甚至可能还隐藏着太阳系中最大的秘密：外星生命。
土卫二
自NASA的卡西尼号探测器在2004年抵达土星以来，这颗自带美丽光环的行星的内层小卫星——土卫二——已成为整个太阳系中被研究最多、讨论也最多的星球之一。土卫二最近一次出名是因为人们发现有巨大的水冰羽流从该卫星的南半球的裂缝喷射到太空中，这个现象说明土卫二薄薄的冰冷外壳之下隐藏着液态水。
在卡西尼号抵达之前，早期照片显示这颗卫星的表面异常光亮，表面的陨石坑仿佛是被冰雪覆盖一般。于是，人们免不了怀疑土卫二上面是不是有一些奇怪的活动。尽管如此，卡西尼号在飞掠水冰羽流时拍摄下的羽流照片无疑是一个壮观的证据，证明土卫二确实是一个活跃的世界。
土卫二的直径为504公里，由岩石/冰块组成。和土星系统的许多卫星一样，土卫二也应该在几十亿年前就是一颗冰冻的星球。但是，土星和更大的卫星土卫四（“狄俄涅”）之间的引力拉锯产生的潮汐力，让土卫二的内部得以保持温暖和活跃，从而使土卫二成为在太阳系内寻找外星生命的主要目标。
当大部分水冰回落并覆盖土卫二的表面时，一部分水冰在弱引力作用下逃离并进入土星轨道。在这里，水冰舒展开来，形成一个甜甜圈状的E环，即土星环最外层也是最稀疏的一环。
木卫四
木卫四是木星的四颗伽利略卫星中距离木星最遥远的一颗卫星，也是太阳系中第三大卫星，仅比水星小一点。木卫四的名气来自它是太阳系中遭受最猛烈撞击的天体；其漆黑的表面布满了难以分辨的陨石坑，最深的陨石坑里几乎有地底下的冰层裸露，并且表面散布着明亮的“喷射”碎片。
木卫四在木星系统中的位置导致了其表面到处都是陨石坑。这颗巨大行星的引力带来强大的影响，扰乱了掠过木星的彗星轨道，并经常把掠过的彗星拉向它们的末日。1994年，休梅克-利维9号彗星与木星相撞，是最为著名的一次天体撞击事件。
而木星的一些比较大的卫星则最容易受到撞击的牵连，只不过木卫四的其他内层邻居（受到的潮汐力影响更大）都经历了将古老的陨石坑抹去的地质过程。但是，木卫四的表面，在超过45亿年的时间里，基本上保持不变，于是便形成了跨越亿万年的陨石坑层叠交错的壮观景象。
艾卫
艾女星（小行星243）是一颗小行星。它也有一颗卫星，叫做艾卫（“Dactyl”）。艾卫沿其最长轴处的直径只有1.6公里。艾女星的引力比较弱，因此捕获艾卫到自己轨道上的可能性不大。更有可能的是，艾女星和艾卫同时形成，但这种可能性也存在诸多疑问。
艾女星是鸦女星族的主要成员，这个小行星家族内有超过300多颗小行星。鸦女星族小行星都有着相似的轨道，人们认为它们是在大约10亿到20亿年前的一次小行星撞击下形成的。艾卫可能是这次撞击产生的较小残骸的碎片，最后落入艾女星的轨道。但这也存在一个问题——计算机模型显示，另一颗小行星的撞击足以将艾卫摧毁。
所以，艾卫究竟是如何存在十亿多年的呢？
一个理论认为，鸦女星族可能比看起来的更年轻，而艾女星上的严重撞击坑也是来自于最初的分解引发的冲击风暴。另一个理论认为，艾卫曾遭受毁灭性的撞击，但如NASA发现的那样，它又将自己拉回了原有的轨道，这或许也解释了艾卫那极不寻常的球形形状。
土卫八
土卫八（“伊阿珀托斯”）有两个理由可以让其跻身于最奇异卫星之列。第一个理由很明显。1671年，人们发现土卫八时，注意到它的一面要比另一面昏暗许多。土卫八的前半球，也就是绕土星运行时始终面向土星的那一面，是深棕色的，而背面的半球则是浅灰色。一个解释前后半球颜色差异的早期理论认为，土卫八的前半球被微小陨石撞击外层小卫星时产生的尘埃所覆盖，所以这半面看上去更昏暗。
但是，卡西尼号拍摄的照片讲述了一个更为复杂的故事。大多数暗色物质似乎来自土卫八的内部，是土卫八表面夹杂尘埃的冰体升华之后残留下来的粗屑。起初，来自外层卫星的尘埃在土卫八的前半球慢慢积累，导致这半面的颜色加深，继而开始吸收热量，产生升华效应。
土卫八的另一个神秘之处是环绕该卫星的赤道脊。土卫八的赤道脊高约13公里，宽20公里。赤道脊让土卫八看起来十分独特，有点像核桃的样子。赤道脊的形成仍是一个谜。有些理论认为，很久以前土卫八的自转速度要比现在快许多，并在赤道附近形成隆起，最后留下我们今天看到的赤道脊，而其他人则认为土卫八上曾经环绕着一个环状系统，后来环状系统崩塌而形成了如今的赤道脊。
海卫二
海卫二是发现的第二颗绕海王星运行的卫星，海卫二的上榜理由是其极端的轨道。海卫二与海王星的距离在140万到970万公里之间。这种轨道往往是捕获的卫星的典型特征。巨大外行星的超强引力会将经过的小行星和彗星卷入偏心率极高的轨道。但是，海卫二的不寻常轨迹讲述了一个更为有趣的故事。
1989年，旅行者2号飞掠海王星时获得的证据表明，海卫一（“特里同”）是海王星从附近的柯伊伯带捕获的天体。海卫一会扰乱海王星原始卫星的轨道，将其中的许多原始卫星弹射出去。但不少天文学家相信，海卫二可能是幸存者，在海王星的引力边缘紧抓不放。…
