太陽系十大古怪衛(wèi)星

編譯 汪琳

在行星與衛(wèi)星組成的世界里，衛(wèi)星論個(gè)頭只能在行星面前俯首稱臣；而要論個(gè)性，它們則常常比其呆板的母行星更多姿多彩。在太陽系的衛(wèi)星中，有些已經(jīng)羽翼豐滿，復(fù)雜性不亞于任何一顆行星，例如泰坦（土衛(wèi)六）；有些可能是生命的樂土，例如冰封的水世界——?dú)W羅巴（木衛(wèi)二）。新的奧秘籠罩著一批小衛(wèi)星，其中大多數(shù)是最近才發(fā)現(xiàn)的、環(huán)繞土星運(yùn)行的“飛碟”。

2010年距離伽利略發(fā)現(xiàn)四顆大木衛(wèi)（木星的衛(wèi)星簡(jiǎn)稱木衛(wèi)，海王星的衛(wèi)星簡(jiǎn)稱海衛(wèi)，以此類推），時(shí)間已經(jīng)過去了四個(gè)世紀(jì)。當(dāng)時(shí)這四顆木衛(wèi)的發(fā)現(xiàn)，使人類已知的衛(wèi)星數(shù)量一下子就增加了四倍。自那時(shí)以來，科學(xué)家在太陽系發(fā)現(xiàn)了許多衛(wèi)星，其數(shù)量已經(jīng)在行星數(shù)量的20倍以上?，F(xiàn)在，就讓我們來認(rèn)識(shí)其中一些最怪異的衛(wèi)星世界。

烈焰煉獄 伊娥

表面密布硫磺坑的伊娥（木衛(wèi)一），一直暴露在密集的輻射中，頻繁的火山噴發(fā)更是不斷地重塑著伊娥的容顏。總而言之，伊娥是太陽系中的烈焰煉獄。

盡管溫度夠低，表面被二氧化硫冰霜層所覆蓋，但伊娥這顆距離其母行星木星較近的較大衛(wèi)星卻是太陽系中已知最暴烈的火山世界，它吐出的熔巖是地球上全部火山噴吐的熔巖總和的100倍，而伊娥的表面積只有地球表面積的1/12。伊娥表面點(diǎn)綴著冒著泡泡的熔巖湖，其中最大的帕特拉湖的直徑超過200千米。

在伊娥表面不少地方，強(qiáng)力熔巖從巖石地殼的裂縫中突然噴出，形成的熔巖噴泉綿延長(zhǎng)達(dá)50千米以上。2007年，美國宇航局的“新地平線號(hào)”飛船在飛往冥王星途中經(jīng)過伊娥時(shí)，曾捕捉到來自伊娥烈焰噴泉的熱量。

伊娥表面一些火山的噴發(fā)力度是如此之大，以至于噴出的巨型煙塵柱高達(dá)500千米。當(dāng)巖漿流使伊娥表面的二氧化硫冰霜層氣化時(shí)，或者當(dāng)溶解的氣體在上涌的巖漿內(nèi)部變成氣泡、并以極高速度將殘骸噴出伊娥表面時(shí)，巨型煙塵柱進(jìn)入太空的情況就可能出現(xiàn)。

所有這些火山活動(dòng)都源自于木星跟伊娥的兩個(gè)兄弟——?dú)W羅巴（木衛(wèi)二）和加尼美得（木衛(wèi)三）之間“愛的擁抱”。歐羅巴和加尼美得的軌道周期分別恰好是伊娥的2倍和4倍，這就導(dǎo)致這三顆衛(wèi)星常常連成一線。久而久之，雖然引力拖拉力度并不強(qiáng)烈，但最終還是將伊娥的軌道拉成了橢圓形。

隨著伊娥在橢圓軌道中環(huán)繞木星運(yùn)行，木星對(duì)它的引力作用時(shí)弱時(shí)強(qiáng)，使得伊娥的巖石層不斷伸縮。這些壓力和拉力導(dǎo)致伊娥從內(nèi)部開始升溫，這個(gè)過程叫做“潮汐加熱”。在伊娥上，潮汐加熱的影響十分強(qiáng)烈，以至于能夠熔化巖石、形成火山。

從伊娥表面看木星（想象圖）

在宇宙中，如此極端的火山活動(dòng)很可能并不鮮見。例如，最近發(fā)現(xiàn)的一顆太陽系外的行星——“科羅-7b”，其運(yùn)行軌道非?？拷负阈牵欢ㄊ艿搅水惓?qiáng)烈的引力拉動(dòng)，所以，哪怕是“科羅-7b”的軌道只偏離正圓形一點(diǎn)點(diǎn)，也會(huì)有足夠強(qiáng)的潮汐加熱效應(yīng)使得這顆行星的表面上布滿活火山。如此看來，要想了解太陽系外的100萬顆煉獄行星，伊娥或許是一個(gè)生動(dòng)的范例。

不過，伊娥本身看來正在降溫，很可能是因?yàn)槠滠壍勒谧兓卣龍A。再過幾億年，伊娥與歐羅巴和加尼美得的軌道共振很可能將消失，屆時(shí)伊娥的軌道將恢復(fù)正圓，潮汐加熱效應(yīng)將減小甚至不復(fù)存在，于是伊娥的烈焰將最終熄滅。

太空栗子伊阿佩托斯

哪怕只是對(duì)伊阿佩托斯（土衛(wèi)八）匆匆一瞥，也會(huì)一眼看出它的怪異：一半表面是黑的，另一半則白得發(fā)亮。

覆蓋在伊阿佩托斯表面的一些暗色的東西可真算得上暗，但它們不過是虛飾——厚度還不到1米，而且它們所覆蓋的其實(shí)只是這顆土衛(wèi)向前的半面（即它在軌道中環(huán)繞土星運(yùn)行時(shí)朝向前方的那一個(gè)半面），這暗示這些暗色物質(zhì)是這顆衛(wèi)星在環(huán)繞土星運(yùn)行過程中從太空“清掃”而來的，它們?cè)竞芸赡軐儆谕列峭鈬囊恍┌瞪⌒l(wèi)星，小衛(wèi)星與太空殘骸相撞時(shí)其材料被彈射了出來。

陽光強(qiáng)化了伊阿佩托斯表面的色彩對(duì)比，這是因?yàn)樵诒魂柟饧訜岬陌瞪珔^(qū)域，任何冰都升華、消失了。水蒸氣圍繞這顆土衛(wèi)飄移，在它向后的半面遇冷凝結(jié)，從而給這個(gè)半面撲上了一層亮霜。

伊阿佩托斯的栗子形狀很怪異，也很難解釋，或許是在這顆土衛(wèi)還很年輕、還處于熔融狀態(tài)并快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，就因自身運(yùn)動(dòng)獲得了這種天然的扭曲形狀。假如那時(shí)伊阿佩托斯的外層已經(jīng)凍結(jié)，那么其原本的怪異形狀就可能部分保存下來。不過，這種理論無法解釋伊阿佩托斯的赤道脊，這至今都是一個(gè)謎。

伊阿佩托斯的成分也很怪異。由于它的密度很低，科學(xué)家推測(cè)它有大約80%是冰，巖石只占大約20%，難怪它比太陽系外圍的其他大衛(wèi)星都要輕得多。任何試圖解釋整個(gè)太陽系中衛(wèi)星形成機(jī)制的理論都必須也能解釋伊阿佩托斯這個(gè)怪異冰球的來歷，但可惜的是，這樣的“萬能”理論尚未問世。

雪球歐羅巴、恩克拉多斯和特里頓

表面布滿裂縫的歐羅巴

恩克拉多斯全景照

特里頓南半球

歐羅巴（木衛(wèi)二）、恩克拉多斯（土衛(wèi)二）和特里頓（海衛(wèi)一）的冰質(zhì)表面看起來很蒼涼，但事實(shí)上它們卻擁有太陽系中最活躍的風(fēng)景，它們甚至還可能正在為生命提供舒適的棲息環(huán)境。

恩克拉多斯表面的冰噴泉（想象圖）

歐羅巴的表面被布滿裂縫的冰質(zhì)地殼所覆蓋，這些裂冰看上去就像是地球北極的浮冰。然而，歐羅巴的巖石內(nèi)核正在被潮汐加熱，這是因?yàn)闅W羅巴的軌道稍微偏離正圓，使它受到氣態(tài)巨行星木星的強(qiáng)大引力拉伸與壓縮。潮汐加熱的力度之大，有可能使歐羅巴在其冰封的表面下形成一個(gè)由液態(tài)水構(gòu)成的海洋。假如這個(gè)海洋一直延伸到歐羅巴的內(nèi)核，那么黑暗海底的熱液噴泉就可能提供足夠的養(yǎng)分，不僅能支撐微生物的生存，而且有可能養(yǎng)活像蝦子這么大的掠食者。

與歐羅巴相比，恩克拉多斯則要暴烈得多，位于其南極的一系列噴泉噴出大量水蒸氣和冰晶，其中一部分以雪的形式跌落回恩克拉多斯表面，為這顆土衛(wèi)披上明亮的“冬衣”，使得它成為太陽系中最白的天體。其余的水蒸氣和冰晶則逃逸了，形成一條霧蒙蒙的環(huán)圍繞土星。

這些噴泉或許扎根于恩克拉多斯南極下面的一個(gè)海洋。如果真是這樣，并且有微生物在這個(gè)海洋中掙扎求生，那么噴泉噴出物中就會(huì)包含生命的痕跡，而探測(cè)器就可能探察到這樣的痕跡。同歐羅巴海洋中那些被表面冰殼“囚禁”的生物相比，恩克拉多斯生命要容易探測(cè)得多。

歐羅巴表面情景（想象圖）

生活在恩克拉多斯上絕非容易之事。這顆土衛(wèi)的一切活動(dòng)很可能都是源于潮汐加熱，除非還有什么真正算得上怪異的東西在噴出大量熱能。看起來，在數(shù)億年的時(shí)間里，恩克拉多斯一直在自己的橢圓形軌道中被動(dòng)地?fù)u晃，從而置身于一個(gè)很不舒服的氣候變化周期中。假如恩克拉多斯海洋在最寒冷期里徹底凍結(jié)，那么這個(gè)海洋中的生命就肯定難逃劫數(shù)。

雖然歐羅巴和恩克拉多斯都很寒冷，表面平均溫度分別只有-173℃和-198℃左右，但是同海王星最大的衛(wèi)星特里頓相比，它們完全算得上溫暖如春，因?yàn)楹笳叩谋砻嫫骄鶞囟戎挥?230℃左右。特里頓的表面被各種奇異的冰霜覆蓋，這些冰霜中含有水、氮和甲烷。盡管如此嚴(yán)寒，冰封的特里頓卻也一樣驚人地活躍。當(dāng)陽光使揮發(fā)性的氮沉積物揮發(fā)時(shí)，噴泉就會(huì)爆發(fā)。特里頓有一層由氮組成的薄薄的大氣，其間有稀薄的云層，這顆海衛(wèi)上照樣有分明的季節(jié)更替。

同歐羅巴和恩克拉多斯一樣，特里頓的表面也很平坦，看不到幾個(gè)隕擊坑。這般光滑的“皮膚”意味著特里頓的表面一定很年輕，或許歲數(shù)還不到1000萬年，僅僅是這顆海衛(wèi)40億年生命歷程中很短的一段。特里頓表面之所以能永葆青春，科學(xué)家相信這是因?yàn)槠浠鹕絿姵龅氖怯伤鸵簯B(tài)氨構(gòu)成的冷熔巖，它們凍結(jié)后使得特里頓表面被新鮮的冰覆蓋，從而掩蓋了衰老的跡象。

從特里頓表面看藍(lán)色的海王星（想象圖）

或許同冥王星一樣，特里頓曾經(jīng)也是一顆矮行星，獨(dú)立于海王星而環(huán)繞太陽運(yùn)行。事實(shí)上，特里頓和冥王星不僅大小相仿，而且成分相似，這暗示兩者的起源也相似。尤其值得注意的是，特里頓反向環(huán)繞海王星運(yùn)行，即它的運(yùn)行方向同海王星的自轉(zhuǎn)方向相反。假如它同海王星形成于同一圈旋轉(zhuǎn)的氣體和塵埃云，它們就不可能反向運(yùn)行。因此，特里頓極可能是被海王星捕獲的一顆衛(wèi)星。

俘獲這么大一個(gè)天體絕對(duì)算得上豐功偉績(jī)。有科學(xué)家推測(cè)，當(dāng)時(shí)特里頓撞擊了已經(jīng)存在的一顆海衛(wèi)，這使得特里頓明顯減速，最終墮入海王星的引力陷阱。但更可能的一種理論是，特里頓原本是一對(duì)矮行星雙星中的一顆，當(dāng)這對(duì)雙星遭遇海王星的引力后，另一顆矮行星被高速彈開，而特里頓留在了后面并成為海王星的俘虜。

特里頓不僅自身引人注目，而且是所有未被探索過的矮行星們的一個(gè)縮影，這些矮行星包括冥王星、厄里斯星、馬克馬克星（鳥神星）、妊神星以及很可能多達(dá)數(shù)十顆、正在太陽系黑暗外圍游蕩的其他矮行星。

飛碟 潘和阿特拉斯

潘（土衛(wèi)十八）和阿特拉斯（土衛(wèi)十五）的形狀可真是奇怪——它們竟然像飛碟。

大多數(shù)衛(wèi)星要么是渾圓光滑的球狀，要么是凹凸不平的塊狀，而潘（土衛(wèi)十八）和阿特拉斯（土衛(wèi)十五）的形狀卻很另類——盤狀且中部鼓起，說白了就是飛碟形狀。兩者中“碟盤”更平坦的是阿特拉斯，它的兩極之間直徑只有18千米，而整個(gè)“碟盤”的寬度卻接近40千米。

潘和阿特拉斯的奇怪形狀至今仍是一個(gè)謎。雖然它們的轉(zhuǎn)速很快，足以把它們“壓扁”成為平滑的卵形，但卻無法解釋圍繞“飛碟”中部的突起的脊。一個(gè)線索或許就藏在這兩顆土衛(wèi)的軌道中。潘和阿特拉斯的運(yùn)行軌道都很靠近土星環(huán)，或許來自土星環(huán)的冰質(zhì)材料墜落在了這兩顆土衛(wèi)上面，在赤道附近累積形成了脊。假如真是這樣，就符合觀測(cè)結(jié)果。據(jù)觀測(cè)，同這兩顆土衛(wèi)極地的崎嶇地貌相比，它們的脊顯得很光滑，這暗示它們的脊是由精細(xì)顆粒構(gòu)成的，而這些精細(xì)顆粒與在土星環(huán)中發(fā)現(xiàn)的顆粒很相似。

這種推測(cè)看起來很有道理，但它還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未得到證實(shí)。要想最終解釋這兩個(gè)土星“飛碟”形狀的由來，看來還得等待進(jìn)一步的觀測(cè)。當(dāng)然，我們完全可以排除一種可能性——外星人的技術(shù)塑造了潘和阿特拉斯的飛碟身材。

第二個(gè)地球 泰坦

泰坦（土衛(wèi)六）讓我們感到熟悉得可怕。最新研究認(rèn)為，泰坦表面地貌同飽經(jīng)風(fēng)霜的地球表面仿佛別無二致。

在太陽系所有衛(wèi)星里，泰坦（土衛(wèi)六）恐怕是最奇怪的一顆，這是因?yàn)樗屛覀兏械绞煜さ每膳?。最新揭示的泰坦表面地貌，同飽?jīng)風(fēng)霜的地球表面仿佛別無二致：湖泊、山脈和洞穴；分叉的河谷；泥濘的平原和干燥的沙丘。泰坦?jié)饷艿牡髿鈱又幸册j釀著霧靄和雨云。2005年，當(dāng)“惠更斯號(hào)”探測(cè)器發(fā)回泰坦的首批圖像時(shí)，一位科學(xué)家曾如此評(píng)論：它看起來簡(jiǎn)直就是英格蘭。

從泰坦表面看土星（想象圖）

然而還是應(yīng)驗(yàn)了那句老話：不能光看外表。畢竟，泰坦所環(huán)繞的母行星是土星，而土星與太陽之間的距離是地球與太陽之間距離的10倍。既然距離太陽如此遙遠(yuǎn)，泰坦表面的陽光當(dāng)然非常暗淡，表面最高溫度也只有-180℃。在如此低溫下，任何水都會(huì)結(jié)冰，而且冰的硬度足以讓這顆衛(wèi)星被雕鑿成群山峻嶺。

“惠更斯號(hào)”所看見的泰坦雨、河、湖，實(shí)際上都是由液態(tài)碳?xì)浠衔飿?gòu)成的，而這些碳?xì)浠衔镌诘厍虮砻娴臏嘏瘲l件下都會(huì)變成氣態(tài)。最近，科學(xué)家估算出泰坦河湖中約80%是乙烷，另有少量甲烷、丙烷和乙炔，其中乙炔有可能成為生物的食物。假如真是這樣，而泰坦上又真的存在生命，那么泰坦生命的模樣恐怕就會(huì)同地球生命大不相同。這，或許正是泰坦最吸引人的一點(diǎn)。

回飛鏢涅瑞伊德斯涅瑞伊德斯（海衛(wèi)二）是海王星的一顆很難辨別的衛(wèi)星，其個(gè)頭中等，表面凹凸不平但不算厲害。而它最引人注目的一點(diǎn)是——它的運(yùn)行軌道在太陽系所有衛(wèi)星中是最不圓的。

雖然大多數(shù)衛(wèi)星都相對(duì)溫和地環(huán)繞自己的母行星運(yùn)行，但涅瑞伊德斯（海衛(wèi)二）卻在自己的母行星——海王星的周圍令人暈頭轉(zhuǎn)向地上下俯沖。這顆稍不注意就很難辨別的海衛(wèi)個(gè)頭中等，表面有些凹凸不平但程度并不嚴(yán)重，而它最引人注目的一點(diǎn)就是——在太陽系所有衛(wèi)星中它的軌道是最不圓的。可以說，涅瑞伊德斯簡(jiǎn)直就是在坐翻滾過山車——它一會(huì)兒猛升到海王星上面900萬千米以上，一會(huì)兒又俯沖至海王星下面140萬千米左右。

大多數(shù)軌道不規(guī)則的衛(wèi)星，其前身都被認(rèn)為是由其母行星的引力所俘獲的小行星或彗星。涅瑞伊德斯應(yīng)該也不例外。然而，它的成分卻同柯伊伯帶（柯伊伯帶是太陽系外圍的一個(gè)區(qū)域，那里被認(rèn)為很可能是小行星和彗星的最初發(fā)源地）中的其他松軟天體大不相同。涅瑞伊德斯實(shí)際上很可能誕生自曾經(jīng)一度環(huán)繞海王星的剩余物質(zhì)盤。不過，如此形成的衛(wèi)星一般都在圓形軌道上環(huán)繞自己的母行星運(yùn)行，而涅瑞伊德斯的軌道形狀卻這般另類，真是令人費(fèi)解。

答案或許能在涅瑞伊德斯的半個(gè)血統(tǒng)的兄弟特里頓（海衛(wèi)一）那里找到。如前所述，巨型衛(wèi)星特里頓以與海王星自轉(zhuǎn)方向相反的方向環(huán)繞海王星運(yùn)行，這就意味著特里頓很可能來自他鄉(xiāng)、但被海王星的強(qiáng)大引力所捕獲，也就是說，特里頓很可能是海王星“撿”來的孩子，而不像涅瑞伊德斯那樣是海王星的親生子。不過，這次“領(lǐng)養(yǎng)”事件當(dāng)時(shí)很可能打亂了海王星原有的衛(wèi)星系統(tǒng)，其中大多數(shù)衛(wèi)星完全離開了海王星的懷抱，也讓涅瑞伊德斯從此踏上狂亂的征途。

最耀眼的衛(wèi)星月球

迄今為止太陽系中已發(fā)現(xiàn)了數(shù)十顆衛(wèi)星，但地球的伴侶——月球仍是其中最引人注目的成員。

在德國天文學(xué)家西門·馬里烏斯和意大利天文學(xué)家伽利略·加里雷于400年前發(fā)現(xiàn)木星的四顆大衛(wèi)星之前，地球夜空中唯一已知的、也是最耀眼的衛(wèi)星就是月球。即便對(duì)于今天飽受光污染困擾的人們來說，月球也是再熟悉不過的衛(wèi)星。自伽利略時(shí)代以來，在太陽系中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)十顆衛(wèi)星，然而地球的伙伴——月球仍是太陽系衛(wèi)星家族中最引人注目的成員。

首先，月球就像小池塘中的一條大魚。在內(nèi)太陽系（指太陽系中太陽和小行星帶之間的區(qū)域，包括太陽、水星、金星、地球、火星，后面四個(gè)被稱為內(nèi)行星）中衛(wèi)星堪稱罕見：金星和水星都沒有衛(wèi)星，火星雖然有兩顆衛(wèi)星，但它們同月球相比只能算是兩塊小小的鵝卵石而已。事實(shí)上，把月球放到外太陽系（指太陽系中較靠近外側(cè)的區(qū)域，那里的行星被稱為外行星，包括木星、土星、天王星和海王星，它們被統(tǒng)稱為氣態(tài)巨行星）或許更合適，因?yàn)槟抢镉胁簧俅筚|(zhì)量衛(wèi)星環(huán)繞著那些氣態(tài)巨行星。

月球的胖壯體態(tài)或許反映了它的獨(dú)特起源。衛(wèi)星的起源一般被認(rèn)為有兩種方式——要么是聚合自產(chǎn)生其母行星的氣云殘骸，要么是被行星引力俘獲的流浪天體。而我們的月球的誕生則要血腥得多。天文學(xué)家相信，45億年前，一顆大質(zhì)量原行星（原行星是指在原行星盤中大小如同月球的胚胎行星；原行星盤是指在新形成的年輕恒星外側(cè)環(huán)繞的濃密氣體，因?yàn)闅怏w會(huì)從盤的內(nèi)側(cè)落向恒星表面，所以可以視為一個(gè)吸積盤）與年輕的地球相撞，撞出一圈由熔融和氣化的巖石構(gòu)成的發(fā)光環(huán)，環(huán)中部分材料最終聚合、壓縮成為了月球。這場(chǎng)創(chuàng)世性遠(yuǎn)古巨災(zāi)對(duì)于地球人來說卻很幸運(yùn)，這是由于月球有助于穩(wěn)定地球的軸傾角，不然的話地球上很可能就會(huì)出現(xiàn)頻繁的極端氣候改變，這對(duì)于地球生命來說當(dāng)然非常不利。

從眼下情形看，美國似乎要放棄在可以預(yù)見的將來載人重返月球的計(jì)劃。然而，人類定居月球的遠(yuǎn)景在2009年閃現(xiàn)了光明一瞬——在這一年，美國宇航局的“月球隕擊坑觀測(cè)和遙感衛(wèi)星”撞擊了月球南極，在隕擊坑里埋藏的冰中發(fā)現(xiàn)了月球存在水的確鑿證據(jù)。

月球的誕生源自碰撞？（想象圖）

相關(guān)鏈接

月球起源仍是謎

1898年，英國天文學(xué)家喬治·霍華德·達(dá)爾文最早提出地球和月球原本為一體。他的假設(shè)是，由于離心力的作用，一個(gè)熔融的月球當(dāng)初被甩出地球。運(yùn)用牛頓力學(xué)，達(dá)爾文算出月球在過去距離地球要近得多，但后來逐漸飄離地球。這種飄移后來得到美國和蘇聯(lián)在月球進(jìn)行的激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)結(jié)果的證實(shí)。

然而，達(dá)爾文的計(jì)算不能解決從地球表面回溯月球起源的機(jī)制。1946年，美國哈佛大學(xué)的瑞吉拉德·阿德沃斯·達(dá)利對(duì)達(dá)爾文的解釋提出挑戰(zhàn)，將其調(diào)整為另一種假說——月球的誕生源自碰撞而非離心力。達(dá)利的觀點(diǎn)一直不被重視，直到1975年才被多數(shù)天文學(xué)家基本認(rèn)可。

那么，這個(gè)撞擊地球?qū)е略虑蛘Q生的假想天體是誰呢？就是忒伊亞。根據(jù)巨型碰撞假說，忒伊亞跟太陽系中的其他行星同時(shí)形成于大約46億年前，其大小跟火星相仿。不過，當(dāng)忒伊亞的質(zhì)量超過地球質(zhì)量的大約10%這個(gè)臨界值以后，忒伊亞的軌道穩(wěn)定性就受到影響，其他原行星的引力擾動(dòng)導(dǎo)致忒伊亞離開自己原本穩(wěn)定的軌道，后來它同原始地球的交互作用最終導(dǎo)致這兩個(gè)天體相撞，時(shí)間是在大約45.3億年前～44.8億年前。

從天文學(xué)意義上說，這次碰撞的速度并不快，而且是以一定的斜角撞擊，并非直撞。撞擊后，忒伊亞地幔的大部分和地球地殼及地幔的相當(dāng)部分都被撞飛至環(huán)繞地球的軌道，這些撞出的材料在最短不到一個(gè)月、最長(zhǎng)不到100年之內(nèi)就聚合形成月球。電腦模擬結(jié)果顯示，忒伊亞原先質(zhì)量的大約2%最終進(jìn)入環(huán)繞地球的殘骸環(huán)，其中一半聚合成月球。從這次碰撞中，地球獲得了大量角動(dòng)量和質(zhì)量。不管地球在這次碰撞前的自轉(zhuǎn)和傾斜度如何，碰撞后地球上的一天增加了大約5小時(shí)，而地球赤道也逐漸飄移至接近月球的軌道面。

一些天文學(xué)家認(rèn)為，這次大碰撞也產(chǎn)生了其他一些重要的天體，它們當(dāng)初可能呆在地球和月球之間的軌道中長(zhǎng)達(dá)1億年時(shí)間，最終被其他行星的引力拉動(dòng)而全部逃離地、月的束縛。美國“阿波羅”飛船登陸月球期間收集的月球巖石，為上述碰撞假說提供了間接證據(jù)——月球巖石中的氧同位素比例同地球巖石一樣。月球地殼中的斜成巖組成等指標(biāo)，也暗示月球曾經(jīng)呈熔融狀，而一次巨型碰撞很容易解釋這個(gè)現(xiàn)象。多方面證據(jù)顯示，假如月球有一個(gè)富含鐵的內(nèi)核，它一定會(huì)很小，其半徑最多只占月球半徑的25%。而大多數(shù)其他類地球行星的這個(gè)比例為50%。此外，對(duì)太陽系外的恒星-行星系統(tǒng)的觀測(cè)，也間接證明了碰撞產(chǎn)生月球的可能性。

不過，碰撞假說迄今仍有不少難以自圓其說的地方。例如，月球的揮發(fā)性元素根本無法用碰撞假說來解釋，也沒有證據(jù)表明地球曾經(jīng)存在過巖漿海洋（假如發(fā)生過誕生月球的大碰撞，地球上當(dāng)時(shí)就應(yīng)該存在過巖漿海洋），甚至在地球上仍可能存在未被巖漿海洋處理過的材料。

除了碰撞假說之外，還有其他一些假說被用來解釋月球的起源，例如：月球形成于別處，后來被地球的引力場(chǎng)俘獲而成為地球的衛(wèi)星；月球和地球同時(shí)、同地形成于同一個(gè)吸積盤。不過，這些假說相比碰撞假說而言疑點(diǎn)更多，因此并非圓滿的碰撞假說成為目前解釋月球起源的最好假說。不可否認(rèn)的是，月球起源迄今仍是一個(gè)謎。

太陽系以外的行星

既然我們的太陽系中有如此豐富多彩的衛(wèi)星，那么在銀河系的數(shù)十億個(gè)行星系統(tǒng)中又會(huì)存在哪些奇異的衛(wèi)星世界呢？

據(jù)估計(jì)，銀河系中有數(shù)十億個(gè)行星系統(tǒng)，其中或許存在氣候相對(duì)溫和的可居住衛(wèi)星正環(huán)繞著太陽系外的某些巨行星。雖然我們不能指望在這些衛(wèi)星上發(fā)現(xiàn)像科幻影片中那么智能的外星人——不然的話它們可能早就來到地球了，但這些衛(wèi)星的確有可能是宇宙中最可能存在生命的地方之一。

乍看起來，在環(huán)繞一顆遙遠(yuǎn)恒星運(yùn)行的一顆行星附近探察衛(wèi)星是相當(dāng)困難的，但實(shí)際上運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)再加上一點(diǎn)運(yùn)氣，就有可能做到這一點(diǎn)。最好的辦法就是尋找中天（也稱凌日）。所謂中天是指：在行星從正面經(jīng)過自己所環(huán)繞的恒星過程中，我們?cè)诘厍蛏咸綔y(cè)到的恒星星光會(huì)減少（被遮擋掉）一部分。利用這種方法已經(jīng)探查到了多顆太陽系外的行星，也可能間接揭示了太陽系外的衛(wèi)星——隨著衛(wèi)星環(huán)繞行星運(yùn)行，其引力會(huì)導(dǎo)致行星加速或減速移動(dòng)，從而改變中天的時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間。

衛(wèi)星相對(duì)于行星的個(gè)頭越大，其對(duì)行星施加的影響自然也就越大。在科學(xué)家進(jìn)行的一項(xiàng)模擬中，一顆位于恒星可居住地帶（既不過冷也不過熱）的海王星大小的行星，能夠擁有一顆地球大小的衛(wèi)星。如此大質(zhì)量的衛(wèi)星對(duì)其行星造成的中天時(shí)機(jī)和持續(xù)時(shí)間的改變，通過“開普勒”人造衛(wèi)星甚或地面望遠(yuǎn)鏡就可以探查到。如此大的衛(wèi)星也能夠保有稠密的大氣層，因而也就有可能存在生命。

太陽系衛(wèi)星知多少

太陽系衛(wèi)星中哪一顆最大？ 當(dāng)屬木星的衛(wèi)星加尼美得，它的直徑寬達(dá)5270千米，比水星還大，是月球體積的3倍。加尼美得也是唯一自身具有強(qiáng)磁場(chǎng)的衛(wèi)星，這暗示它有一個(gè)對(duì)流的液態(tài)金屬核。

太陽系中到底有多少顆衛(wèi)星？ 目前已有超過170顆太陽系衛(wèi)星得到命名，但真正的數(shù)字得看你怎么定義衛(wèi)星。天文學(xué)界迄今尚未對(duì)衛(wèi)星的最小個(gè)頭下定義，因此，假如你樂意把環(huán)繞行星運(yùn)行的任何大小的固體（例如土星環(huán)中的每一粒冰晶）都算成是衛(wèi)星的話，那么衛(wèi)星數(shù)量就不計(jì)其數(shù)。

地球有幾顆衛(wèi)星？ 只有一顆——月球，這一點(diǎn)也不奇怪。不過，有時(shí)候發(fā)現(xiàn)于1986年的一個(gè)天體也被稱作“地球的第二顆衛(wèi)星”。這顆直徑5千米、被稱為“克魯伊西恩”的小行星在一個(gè)橢圓形軌道上環(huán)繞太陽運(yùn)行，與地球形成復(fù)雜的共振，這使得天文學(xué)家能夠預(yù)測(cè)它會(huì)以怎樣的周期近距離經(jīng)過地球。

哪一顆衛(wèi)星快要升格為行星了？ 冥王星的衛(wèi)星卡戎。根據(jù)在2006年國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)上提交批準(zhǔn)、但尚未最終確定的一個(gè)草案定義，卡戎完全符合行星的兩個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)。首先，卡戎足夠大，這使得它的引力足以將它拉成一個(gè)圓球形。其次，它也可以算得上是在直接環(huán)繞太陽運(yùn)行：卡戎和冥王星圍繞一個(gè)共同的引力中心運(yùn)行，這個(gè)引力中心位于這兩個(gè)天體之間空蕩蕩的太空中。也就是說，這兩個(gè)天體原本應(yīng)該被稱作是一對(duì)行星。由于冥王星已被降格為矮行星，所以卡戎目前也只能屈尊為一顆矮行星的衛(wèi)星。

衛(wèi)星可不可以也有衛(wèi)星？ 至少在太陽系中不可以。衛(wèi)星環(huán)繞衛(wèi)星的可能性是存在的，但由行星和母衛(wèi)星施加的不斷變動(dòng)的引力會(huì)導(dǎo)致子衛(wèi)星的軌道從遠(yuǎn)期看是不穩(wěn)定的。從足夠大的規(guī)模上看，母衛(wèi)星的子衛(wèi)星或許可以存在數(shù)十億年，畢竟行星可以環(huán)繞恒星好幾十億年，母衛(wèi)星也是如此。不過，太陽系中不存在這樣的子衛(wèi)星。一些小行星也有衛(wèi)星，比如小行星艾達(dá)和它的衛(wèi)星達(dá)克提利。貓和狗是人們最喜歡養(yǎng)的兩種寵物，那么它們的潛能和認(rèn)知能力到底誰更強(qiáng)呢？最近科學(xué)家對(duì)它們進(jìn)行了一組饒有趣味的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。