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制约气态卫星产生的因素,体积和角速度

www.portaldachina.com2019-07-25
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要理解为什么气态行星的卫星不是气态的,我们必须首先了解卫星形成的过程。地球卫星卫星是我们最熟悉的卫星,所以让我们先了解月球形成的过程。

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关于月球形成的最可信的理论是大碰撞假说,即处于萌芽状态的原始胚胎“伊亚”在45亿年前与地球发生了巨大的碰撞。巨大的能量融化了地球。亚洲的铁芯沉入地球的核心,两者的幔子相互混合。地球的一部分和伊亚的蚯蚓被扔进地球轨道。这些物质逐渐冷却并聚集成一个稳定而坚硬的天体,成为狼人的缪斯。

件。其他四个气体行星的结构类似于巨型气球,这种理论无法解释它们的卫星。

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插图:土星的密度非常小。如果有这么大的水盆,土星会漂浮在水面上。 (照片:Nazarla-Karatsi)

绕行星运行的卫星数量超过一百颗。奇怪的是,这些卫星是由坚硬的岩石制成的。那么气态行星周围的这些卫星是如何形成的呢?他们为什么不处于气态?

形成气态行星

在太阳系的早期,太阳系内部过于温暖,因此挥发性分子难以聚集。因此,那里形成的类地行星只能由高熔点物质形成。这些物质在宇宙中很少见,因此比较了类地行星。小。

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气态行星所在的区域足够冷以使挥发性冰状化合物保持固态,这为气态行星的形成提供了丰富的资源,有助于他们更容易地获得更高的质量。最终它们的引力变得足够强大,可以从太阳耀斑中捕获氢和氦。

而且,这些物质不像肥皂泡那样缓慢聚集,它们会迅速落入行星,巨大的动能将逐渐增加行星的整体角动量。随着质量的不断提高,这个星球像溜冰者一样旋转得越来越快。

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图:滑冰者的惯性力矩

当木星上每天只有10个地球时,这表明它正在快速旋转。巨大的角速度会在气体之间产生巨大的摩擦。摩擦力和木星的重力压缩共同产生了巨大的压力和热量,这些能够保持气体行星。如果气态天体不具有足够的质量或不能高速旋转,则天体不能产生足够的热量,这将导致材料迅速冷却并变成固体。这就是没有气体卫星的原因。

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当然,除了经历灾难性的碰撞之外,地球还有一种更容易拥有岩石卫星的方法。行星也可以通过重力捕获另一个天体,成为他们自己的卫星。例如,火星:它的卫星可能是一颗小行星,当它穿过小行星带时被重力引诱。木星的至少33颗卫星的旋转方向与行星的旋转方向相反,这意味着它们很可能是木星通过重力捕获的小行星。

木星的南半球

木星剩余卫星的形成原理类似于太阳周围的行星。这些卫星的大小和组成的变化与行星的大小和组成的变化大致相同。在行星形成之后剩余的碎片构成绕行星运行的圆盘,并且这些碎片彼此累积以产生卫星。

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插图:木星是我们太阳系中最大的行星

宇宙中的每个天体都存在气体逸出,但气体逸出的速率与行星的大小成反比。如果天体想拥有自己的大气层,它必须达到最小的体积阈值。然而,这些卫星尚未达到这一要求,无法保持自己的大气层,使得维持整个卫星的气体状态更加不可能。聚合成卫星的这些气体只能逐渐冷却并聚结成坚硬的固体。

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插图:欧罗巴是太阳系中第六大卫星。

木星的引力也会使气氛无法维持。

参考

1.WJ百科全书

2.天文名词

3. Akash Peshin- scienceabc

BigThink

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