你知道太阳系中一些著名的卫星都长什么样吗?金星是否有过卫星

守卫行星的卫星

金星的卫星

在现在的天文观测上,都认为金星没有自己的天然卫星。但是金星是否真的不存在卫星呢?

法国的天文学家乔·卡西尼曾于1686年8月向世人宣称,他发现了一颗金星的天然卫星。卡西尼对这个新发现的“金卫”进行过多次观察,并且根据观察结果测算出了它的直径是金星直径的1/4。这个比例与月亮同地球的比例相似。如果这仅仅是卡西尼的一面之词,或许还能够以观测失误来解释,但不少人根据卡西尼公布的金卫轨道数据,也观测到了这个卫星,例如1740年(卡西尼已过世28年),英国一个制造望远镜的专家肖特也报告过他见过金卫。1671年蒙太尼也对它进行了多次观测,并留下了不少详细的记录。接着德国数学家拉姆皮特还重新计算了金卫轨道,认为其轨道半长径为40万千米,绕金星的公转周期为11天5小时。直到1764年,还有三个天文学家(2个在丹麦,1个在法国)报告过金卫情况。这么多人都声称观测到了金星卫星的存在,让人无法轻易地否定这颗卫星。

18世纪以后,金星存在卫星已经成为天文学上的共识。可是,从此之后,这颗神秘的金星卫星却消失了,再也没有出现。金星的这颗卫星是否存在呢?

这其中隐藏的秘密值得探究。

观测火星的卫星

1887年8月,美国天文学家霍耳趁着火星冲日的好机会,对火星进行了仔细的观察。终于,他连续发现了两颗火星卫星,并分别命名为福博斯(火卫一)和德莫斯(火卫二)。

火卫一到火星的距离是9400千米,它绕火星旋转的轨道很特别,运动的方向与火星自转和公转的方向一致,都是自西向东的。如果在火星上观看火卫一,就会看到它西升东落的奇观。2008年4月,美国的探测器发回了火卫一表面高清的3D照片,从照片上可以看到它的表面伤痕累累,布满了斑点,就像一颗大土豆。科学家推测,这些“伤痕”可能是由跟火星相撞的陨石产生的大量碎石造成的。

火卫一

火卫一是较早发现的一颗火星天然卫星,它呈土豆状,一日围绕火星运转3圈,与火星之间的平均距离约为9378千米。从现在的观测来看,火星共有两颗卫星,火卫一是其中较大的一颗,也是离火星较近的一颗。火卫一与火星之间的距离也是太阳系中所有的卫星与其主行星的距离中最短的,从火星表面算起,两者相距只有6000千米。

火卫一的环绕运动半径小于同步运行轨道半径,因此它的运行速度非常快,通常每天有两次西升东落的过程。据推断,由于火卫一的运行轨道小于同步运行的轨道,所以潮汐力正不断地使它的轨道越变越小(最近的统计数字表明,它正以每世纪1.8米的速度在减小)。所以,据估计大约5000万年后,火卫一不是撞向火星,便是分解而成为光环。由于火卫一离火星表面太近,所以在火星表面的任何位置,都无法直接在地平线上看到它。

根据推测,火卫一最可能的组成部分是富含碳的岩石,但是由于火卫一的密度非常小,因ETQq1此不可能是由纯岩石组成的。科学家推断它很可能是由岩石与冰的混合物组成的,并且它具有很深的地壳坑。

由苏联发射的一个探测器“火卫一2号”曾经探测到从火卫一逸出一些微弱的气体。但遗憾的是,这个探测器再作进一步探测,探测这些气体的组成成分之时失去了工作能力。科学家只能根据猜测分析这些气体的成分。

火卫二

火卫二是火星的两颗卫星中离火星较远的一颗,它是太阳系中最小的卫星。

火卫二运转在距离火星23459千米的公转轨道上,其直径约为12.6千米。

土星的卫星土星拥有多颗天然卫星,截止到目前人类所发现并且确定的土星卫星数量已经有十多颗。其中被命名的卫星中,11颗是直径在300千米以下的小卫星,6颗是直径为400~1500千米的中型卫星,还有一颗直径为5150千米的大卫星土卫六。这些复杂的卫星构成了太阳系中庞大的卫星系统之一。

土卫一

土卫一是土星8个较大的、形状规则的卫星中距离土星最近的一个,其直径约为392千米,与土星平均距离约为185520千米。土卫一的轨道近似圆形,公转周期为23小时,正好是土卫三公转周期的一半,所以,这两颗卫星总是在土星的同一侧相遇。这种现象叫轨道共振态,尚且无法解释其原因。土卫一的自转和公转同步,所以它总是以同一半球朝向土星。这一点和月球与地球的关系一样。土卫一的平均密度仅为水的1.2倍,其表面有冻冰的特征。根据这些理由,可以认为,土卫一的主要成分是冰。它的表面明亮,布满碗形的深陨石坑。土卫一表面上最引人注目的结构是一个直径130千米的环形山,它位于朝向土星一面的半球中央。山壁高5千米,底深10千米,中央有一座长6千米的山峰。这是太阳系中已发现的、整体最大的陨击结构。

土卫二

土卫二是土星的第三颗大卫星,在美国发射的行星探测器“旅行者”2号对其进行探测以前,人们对它了解甚少,只知道它的轨道。

根据探测器在距离土卫二87140千米观察到的结果表明,土卫二已经经历了5个不同的演化时期。土卫二的直径为500千米,以圆形轨道环绕土星公转,和土星的平均距离为238020千米。平均密度只有水的1.1倍,说明它的成分有一半或更多的是冰。在土星的卫星中,土卫二的密度是最低的。

土卫三

土卫三的主要成分是纯水冰。它直径1060千米,在离土星294660千米的轨道上环绕土星运行。土卫三上有一条长达整个星球周长四分之三,占了整个表面面积5%~10%的大裂缝。据科学家推测,这条大裂缝是卫星内部的水的冻结膨胀造成的。

土卫四

土卫四的直径为1120千米,运行轨道与土星的平均距离为377400千米。

它的公转周期约为66小时,是土卫二公转周期的2倍。土卫四的密度是水的1.4倍,估计由约40%的岩石与60%的冰构成。与其他土星卫星相比,土卫四表面的环形山较少。

土卫五

土卫五的直径为1530千米,在平均距离为527040千米的近圆轨道上绕土星顺行。密度是水的1.3倍,因此,一般认为它主要是由冰构成的。红外光谱也显示其表面主要由霜构成。土卫五表面的反照率较高,但在不同区域有很大差别。同大多数土星的卫星一样,土卫五的自转与公转也是同步的,因而也总是以同一面对着土星。同土卫四一样,土卫五朝轨道运行方向的前半面既亮又多陨石坑,而后半面则较暗,而且上面只有一些亮纹和少量的陨石坑以及一些表面再造的迹象。尽管在土卫五的表面冰多于石,多陨石坑的一面却很像水星和月球上的那些密布陨石坑的高地。在土星系中,表面陨石坑最多的就是土卫五。

土卫六

土卫六直径为5150千米,在距土星1221830千米的公转轨道上运转。它是土星卫星中最大的卫星,曾经一度被认为是太阳系中最大的卫星。

土卫六是土星卫星中最受人关注的卫星,原因是它与地球有太多相似之处。

土卫六是太阳系中唯一具有大气层的卫星,大气中拥有和地球大气一样的氮气,还有其他一些有机气体——甲烷。这些丰富的有机化合物和氮等元素,与地球早期生命形成时的环境相似,因此土卫六被认为对研究地球生命的起源有着重大的意义。同时,土卫六也是另外一个极有可能孕育生命的星球。

土星卫星带来的新猜想

随着科技的发展,人类探测宇宙的能力也越来越强了。目前,已经发现土星共有56颗卫星,卫星拥有数仅次于木星。或许,随着科学家们的探索,这个数字还会发生变化。

土星的第六颗卫星——土卫六,又名“泰坦”,是土星卫星中最大的一颗,也是太阳系内第二大的卫星,比地球的卫星——月球还大。2008年,通过“卡西尼号”飞船的观测,已经确认土卫六的直径是地球的40%左右,达5150千米。观测数据还显示,土卫六的大气以氮气为主,氮的含量约占其大气总量的98%,甲烷仅占1%左右,另外还含有乙烷、乙烯、乙炔和氢。

科学家发现,可能是由于土卫六旋转加速的原因,它的表层由一个固定点向外发生波动。科学家们认为如此巨大的变动,如果卫星内部是固体核心,是不可能发生的,因此,土卫六表层下肯定有液态物质,很可能有水。由于它是太阳系唯一一颗拥有浓厚大气层的卫星,因此被视为是一个时光机器,有助于我们了解地球初期的情况,甚至能揭开地球生物诞生之谜。

土星第八颗卫星——土卫八,

公转时间较长,绕土星一周需79.33个地球日。土卫八最大的特点是朝向其轨道前进方向的一面总是黑如沥青,而另一面则亮白如雪,中间没有灰色地带,因而被科学家戏称为“阴阳脸”。科学家认为,“阴阳脸”与土卫八表面的黑暗物质有关。关于这些未知黑暗物质的来源,目前有两种解释。

一种解释是“自生说”:当土卫八缓慢地绕土星公转时,前面半球表面产生一层薄的黑暗物质,增强冰层对阳光的吸收。另一种解释是“空降说”:德国自由大学的天文学家蒂尔曼·登克认为:“来自其他卫星的粉状物质降落在土卫八正面,使得这一面与这颗卫星其他部分看起来截然不同。”

木星的卫星木星拥有数量众多的卫星,目前已经确定的有66颗。到目前为止,木星是太阳系中拥有卫星数量最多的行星。

木卫一

木卫一,又名艾奥,是木星的四颗伽利略卫星中最靠近木星的一颗,它的直径3642千米,是太阳系第四大的卫星。木卫一的平均半径为1821.3千米,主要由炽热的硅酸盐岩石构成,有稀薄的大气,成分是二氧化硫与其他气体。

木星的众多卫星

1609年,伽利略发明了天文望远镜,并用来观测天体。1610年1月7日,伽利略发现了木星的四颗卫星。为了纪念伽利略的功绩,人们把这四颗卫星——木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为“伽利略卫星”。目前,科学家确认的木星卫星已经达到66颗,也许不久还会有新的发现。

在木星众多的卫星中,只有这四颗“伽利略卫星”的个头较大,有的和月亮差不多,照理说,它们应该和月亮的表面状态相似,但实际情况完全不同。

其中,木卫一离木星最近,它到木星的距离只有11.6万千米,还不到木星半径的两倍。在木星巨大引力地搅动下,它内部的热能源源不断地从核心喷出,形成火山,喷出的液体和气体高达450千米,比地球上的火山喷发还强烈。火山的岩浆早已多次覆盖了这颗星球的表面,从现在的情形看,火山依然在猛烈地喷发。

木卫二

是伽利略卫星中最小的一颗,半径约为1570千米左右。木卫二的表面全都是冰,光滑的表面反射太阳光的本领非常强,它是伽利略卫星中最亮的一颗,在木星冲日时它的亮度可达5.57等,人们用肉眼就可以看见它。木卫二的表面覆盖着厚厚的冰层,冰层不断地挤撞着,科学家认为这可能是冰层下面海水涌动的结果。或许有生命的存在。

木卫三

是卫星世界中最大的一颗,它的半径是2631千米,平均密度是1.95吨/立方米。科学家推断它的表面是由冰和岩石组成的,壳层下是一层冰幔,中心是铁质的核。它最大的特别之处是有磁场,磁场是行星的主要特征之一,卫星有磁场可是非比寻常的。

木卫四

是伽利略卫星中距离木星最远的。它比水星稍小些,但质量只有水星的1/3。木卫四的表面都是环形山,地表构造十分古老。一些科学家认为这颗卫星没有完整的内部结构,主要由岩石、铁和冰“混合”而成。

天王星的卫星

到目前为止,已确认的天王星卫星有29颗。由于天王星距离地球非常遥远,人类对它以及其卫星的探测还停留在初级阶段,因此我们只能得到一些猜测性的数据。

天卫二

天卫二是天王星第三大卫星,在天王星的已知卫星中与天王星的距离排名第十三,它由威廉·拉塞尔在1851年被发现。天卫二和天卫四很相似,但后者要比它大35%。天王星的大卫星都是由占40%~50%的冰和岩石混合而成,它所含的岩石比土卫五所含的要多一些。天卫二的剧烈起伏的火山口地形可能从它形成以来就一直稳定存在。天卫二非常暗,它反射的光大约是天王星最亮的卫星——天卫一的一半。它的表面布满陨石坑。尽管没有地质活动的迹象,却有着离奇的特征。

海王星的卫星

到目前为止确认的海王星卫星有9颗,它们是8颗小卫星和海卫一。其中海卫一是目前已知的太阳系内质量最大的卫星。

海卫一

海卫一是一颗非常特殊的卫星,它的直径比月球略小,是太阳系中4个有大气的卫星之一。海卫一离海王星较近,但却是逆行的。在1989年,“旅行者”2号有了一次探测它的机会,这次探测令人惊讶。从“旅行者”2号发回的数据看,海卫一几乎具有行星的一切特征:不仅有行星所有的天气现象,具有类似行星的地貌和内部结构,它的极冠甚至比火星极冠还大,上面的火山也在活动,惊奇的是它还具有只有行星才有的磁场。所有的这一切都显示海卫一是一颗极为特殊的卫星。

地球的卫星——月球

月球是地球唯一的一颗天然卫星,它的直径约为3474.8千米,大约是地球的1/4、太阳的1/400,而月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400,所以我们从地球上看到的月亮几乎和太阳一样大。

月球起源的几种假说

月球的面积是3800万平方千米,差不多是地球面积的1/14,比我们亚洲的面积略大一些。

月球的体积是220亿立方千米,地球的体积几乎比它大49倍。月球的质量大约等于地球质量的1/81,也就是7350亿亿吨。月球的平均密度是每立方厘米3.34克,只及地球密度的60%,相比之下,月球不如地球瓷实。

天文学家对月球的位置、运动规律和物理性质作了周密的研究,随着科学技术的突飞猛进,又利用人造地球卫星、无线电技术、激光技术和计算机技术对月球作了进一步的测量和考察,取得了大量更新、更丰富的资料。

尽管如此,对“月球起源”这个十分古老的问题,今天的天文学家仍然是众说纷纭和语焉不详。这也难怪,对生养我们的地球,人们研究了几个世纪,到现在不也照样对它的起源知之甚少吗?

月球是怎样形成的?撇开人类早期那些不着边际的神话,如果将18世纪以来的月球起源假说归纳起来,可以分为三类,即同源说、分裂说和俘获说。

月亮的阴晴圆缺

在地球上,我们可以看见光芒四射的月亮有月牙、半月和满月不同的形状。

月亮这种盈亏圆缺的变化,在天文学上叫做“月相”变化。月亮为什么会有这种变化呢?

月亮本身不发光,只有靠反射太阳光才发光。也就是说,太阳照射到的部分是明亮的,照不到的部分则是黑暗的。月球绕地球运动,使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动着。这种变动使月亮明亮的部分有时正对着地球,有时侧对着地球,有时背对着地球,这样我们在地球上看到的月亮就出现了圆缺的变化。

农历每个月的初一左右,月亮运行到了地球与太阳之间,光亮的一面正好背对着地球,我们看不到它。这时的月相叫“新月”

或“朔”。新月过后,月亮渐渐从地球与太阳中间走出来,我们能看见一个弯弯的月牙,这时的月相叫“娥眉月”。到了农历初八左右,随着月亮与太阳位置的变化,我们能够看到像英文字母“D”一样的半月,这种月相叫“上弦月”。此后,月亮一天天圆润起来,这时叫“凸月”。到了农历十五左右,月亮光亮的部分完全对着地球,我们看到的是圆圆的月亮。这时的月相叫“望月”或“满月”。

满月之后,月亮因与太阳位置的变化,逐渐“消瘦”起来,经过凸月、下弦月、残月后,又重新回到新月的位置。月亮经过这样一个周期的变化,就是一个“朔望月”,时间是29天12小时44分2.8秒。我国农历的天数就是根据朔望月制定的。其实,满月之前的娥眉月、上弦月、凸月和满月之后的凸月、下弦月、残月是两相对应的,它们两两的形状差不多,只是圆缺的位置发生了变化。

月食出现的原因

月食是一种奇妙的自然现象。当地球运行到月球和太阳之间时,太阳光正好被地球挡住,不能射到月球上去,月球上就出现黑影,这种现象就是“月食”。太阳光全部被地球挡住时,叫做“月全食”;部分被挡住时,叫“月偏食”。月全食发生时,地球背对着太阳的一面(处于夜间那面)上的居民都能看到这种现象。月食过程的时间比日食要长,单月全食阶段就可长达1小时。

月食都是从月球的左边开始的,月全食的全过程可分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。

初亏:月球与地球本影第一次外切,标志月食开始。

食既:月球的西边缘与地球本影的西边缘内切,月球刚好全部进入地球本影内,月全食开始。

食甚:月球的中心与地球本影的中心最接近,月全食到达高峰。

生光:月球东边缘与地球本影东边缘相内切,这时全食阶段结束。

复圆:月球的西边缘与地球本影东边缘相外切,这时月食全过程结束。

由于白道和黄道有一个角度,因此月球并不是每个月都会转到地球的影子中,不可能月月都出现月食现象。月食出现的时间是不定的,一年大约会发生一两次。如果第一次月食是在一月份,那么这一年就有可能发生三次月食。有时一年一次月食都没有,而且这种情况常有,大约每隔五年,就有一年没有月食。

很多人都见过日环食,却没有听说过“月环食”。“月环食”是根本不可能发生的,因为地球的直径是月球的4倍,即便是在月球的轨道上,地球本影的直径仍是月球的2.5倍。地球的影子完全挡住了阳光,所以就不可能有“月环食”了。

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