消失的衛星竟能解開火星奇特形狀之謎?

一顆早已消失的衛星或許能夠解釋火星爲何與太陽系中的其他巖質行星差別如此之大。

但在其早期歷史中,這顆紅色行星可能曾擁有一顆大得多的衛星。華盛頓特區美國海軍天文臺的天文學家邁克爾·埃弗羅姆斯基(Michael Efroimsky)在一篇已提交給《地球物理研究雜誌:行星》且能作爲arXiv 預印本獲取的論文中提出,此衛星可能是火星奇特形狀和極端地形形成的原因。

這個被稱作塔爾西斯隆起或塔爾西斯高地的高地區域,在火星赤道附近的西半球處於主導地位。

在塔爾西斯幾乎正對面的行星另一側,分別是薩比阿陸地(Terra Sabaea)和大瑟提斯(Syrtis Major),其中前者是另一個高地區域,後者是巨大的盾狀火山。

不管怎樣,尼里奧巨大的質量以其引力改變了火星的形狀,在岩漿海洋中引發潮汐,如同如今地球的月球在我們星球的海洋中引發潮汐一般。但由於火星比地球小,它冷卻得快得多,其潮汐隆起被鎖定於行星的最終形態之中。

不知何故,尼里奧消失了,埃弗羅姆斯基如此寫道。他提出,它或許在一次碰撞中被摧毀,留下了火星目前的衛星火衛一和火衛二,或者它可能因與另一個天體的引力相互作用而被散射出太陽系。

在早期太陽系中,這種碰撞和散射現象十分常見。天文學家認爲,地球是因與一顆火星大小的原行星發生碰撞才獲得了月球,而外行星之間的散射,把它們最初距離太陽近得多的軌道改變到了如今的位置。

但埃弗羅姆斯基表示,只要尼里奧存續的時間足夠長,能在火星冷卻時使其發生變形,就有可能爲那顆行星令人矚目的地貌奠定基礎。進一步的地質過程或許會持續發揮作用,擡升高地,致使火星呈現出奇特的形狀。

儘管這種可能性很有趣,但埃弗羅因斯基承認,內里奧的解釋只是一個假設。關於一個短暫存在的大衛星的想法引發了許多問題,特別是關於它的形成和最終消失。例如,如果內里奧被摧毀,它應該在與其軌道一致的帶狀區域留下一系列隕石坑,但卻不存在這樣的一連串隕石坑。另一方面,進一步的碰撞和地質活動可能已經抹去了這些痕跡。

此外,該假設要求地質過程把內里奧引發的增強和變形轉變爲現今的形式,把最初的高地擡得更高。雖然可以合理地假設火星內部的加熱和冷卻過程自然會誇大行星形狀的任何扭曲,但這並不能保證。

埃弗羅姆斯基呼籲其他研究人員對這個想法進行評估,並思索是否存在巧妙的辦法來找尋這個消失衛星的證據。