由于月球?qū)Φ厍蛏系纳浅V匾?,科學(xué)家推測它可能對其他行星上的生命具有潛在的有益特征。大多數(shù)行星都有衛(wèi)星,但地球的衛(wèi)星不同尋常,因?yàn)樗鹊厍虼?。月球的半徑超過地球半徑的四分之一,按與行星的比例計算,遠(yuǎn)大于大多數(shù)衛(wèi)星。
羅徹斯特大學(xué)地球與環(huán)境科學(xué)助理教授Miki Nakajima 認(rèn)為這種區(qū)別很重要。在她領(lǐng)導(dǎo)并發(fā)表于《自然通訊》 的一項(xiàng)新研究中,她和東京工業(yè)大學(xué)和亞利桑那大學(xué)的同事研究了月球的形成,得出的結(jié)論是,只有某些類型的行星才能形成相對大于的衛(wèi)星它的宿主行星。
許多科學(xué)家長期以來一直認(rèn)為,地球的大衛(wèi)星是由原地球、早期地球和大約45 億年前的火星大小的大型撞擊體之間的碰撞產(chǎn)生的。這次碰撞導(dǎo)致在地球周圍形成部分汽化的圓盤,最終形成月球。
為了查明其他行星是否可以形成類似的大衛(wèi)星,研究人員對許多假設(shè)的巖石類地行星和不同質(zhì)量的冰行星進(jìn)行了計算機(jī)撞擊模擬。他們希望確定模擬的撞擊是否會導(dǎo)致部分蒸發(fā)的圓盤,就像形成地球衛(wèi)星的圓盤一樣。
研究人員發(fā)現(xiàn),大于地球質(zhì)量六倍(6M)的巖石行星和大于地球質(zhì)量(1M)的冰行星會產(chǎn)生完全蒸發(fā)的圓盤,而不是部分蒸發(fā)的圓盤,無法形成大衛(wèi)分散衛(wèi)星。研究人員發(fā)現(xiàn),如果行星質(zhì)量太大,這些撞擊會產(chǎn)生完全蒸發(fā)的圓盤,因?yàn)榇筚|(zhì)量行星之間的撞擊通常比小行星之間的撞擊更具能量。
在造成汽化盤的撞擊之后,汽化盤會隨著時間的推移而冷卻,并且會出現(xiàn)液態(tài)小衛(wèi)星(月球的組成部分)。在完全汽化的圓盤中,圓盤中不斷生長的小衛(wèi)星會受到汽化產(chǎn)生的強(qiáng)大氣體拖曳作用,并很快落到行星上。相比之下,如果圓盤只是部分汽化,小衛(wèi)星就不會感受到如此強(qiáng)烈的氣體阻力。
因此,研究人員得出的結(jié)論是,完全汽化的圓盤無法形成零星的大衛(wèi)星,并且行星的質(zhì)量需要小于研究人員確定的產(chǎn)生此類衛(wèi)星的閾值。研究人員概述的限制對于天文學(xué)家調(diào)查宇宙非常重要。研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆系外行星和可能的系外行星,但尚未明確找到一顆繞系外行星運(yùn)行的行星。衛(wèi)星。這項(xiàng)研究可能會讓他們更好地了解在哪里尋找可能的系外衛(wèi)星。