卫星是怎么形成的？为什么有的行星有，有的没有？

为什么有些行星，如土星，有不止一百个卫星，而其他行星，如金星，却一个也没有？

为什么一些行星有卫星？一个物理学家解释了为什么地球只有一个卫星而有些行星有数百个卫星

木星和它最大的4个卫星的概念图。从左到右依次是木卫一，木卫四, 木星（上面有一块阴影），木卫三和木卫二。从木卫四的轨道上看，这些星体均根据正确的尺寸在图中展示。（图源：Getty图片/罗伯特）

在地球上，晚上你抬头向上看，能看到数百万公里外的月球在闪闪发光。但如果你想看到金星，情况就不是这样了。不是每个行星都有一个卫星的-所以为什么有些行星有好几个卫星，有些却一个也没有呢？

我是一个认同当前主流理论的物理老师，这个理论解释了为什么有些行星有卫星，有些没有。

首先，月球被称为天然卫星。天文学家把太空中围绕更大天体运行的天体称为卫星。月球不是人造的，它是个天然卫星。

目前，有两种理论解释为什么有些行星有卫星。卫星如果位于一个行星半径以内，将会被其引力给捕捉，或者它们是与太阳系一起形成的。

希尔球半径

天体会通过引力吸引附近其他天体。天体越大，吸引力越强。

这种引力就是我们还好好待在地球上而不是滑走的原因。

太阳系由太阳强大的引力主导，使所有的行星都绕轨运行。太阳是我们太阳系质量最大的天体，这意味这它对行星这样的天体有强大的引力影响。

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若要形成绕行星转的卫星，它必须离行星足够的近，以至于行星有足够的力使它绕轨运行。行星促使卫星绕轨运行的最小距离被称为希尔球半径。

希尔球半径取决于更大和更小天体的质量。月球绕地球运行就是一个希尔球半径如何工作的好例子。地球绕太阳运行，但月球离地球更近以致于地球的引力吸引可以捕捉到它。月球绕地球运行而不是绕太阳，是因为它在地球的希尔球半径内。

更小的行星如水星只有一个很小的希尔球半径，因此他们不足以形成一个比较大的引力吸引。任何有可能产生的卫星都会被太阳吸引。

很多科学家依然在探寻这些行星在过去是否存在小卫星，回到太阳系形成期间，它们也许有卫星，只是在其他太空天体的碰撞之下被踢走了。

火星有2个卫星，火卫一和火卫二。它们是靠近火星的希尔球半径后被其捕捉的小行星形成的还是和太阳系一起形成的，科学家们对此仍有争论。更多的证据支持前者，因为火星就挨着小行星带。

木星、土星、天王星和海王星有更大的希尔球半径，因为他们比地球、火星、水星和进行更大，而且也离太阳更远。它们的引力能吸引和持有更多的天然卫星绕其运行。例如，木星有95个卫星，土星有146个卫星。

地球比水星有一个更大的希尔球半径（图源：尼古拉）

太阳系中卫星的形成

另一个理论说明有些卫星是和太阳系同时形成的。

太阳系形成始于绕太阳旋转的一大片气体。随着气体绕太阳旋转，逐渐汇聚形成行星和绕它们旋转的卫星。随后行星和卫星都绕着同样的方向旋转。

但我们的太阳系中只有一少部分卫星可能是通过这种方式形成的。科学家们推测木星和土星的内环卫星是在太阳系产生时形成的，因为它们形成已久。我们太阳系中剩余的其他卫星，包括木星和土星的外环卫星，更可能是由它们的行星通过引力捕捉而来。

地球的卫星很特殊，因为它可能是通过一种不同的方式形成的。科学家认为在很久以前，一个大的，火星大小的天体和地球相撞，在撞击期间，一个大的碎块从脱离地球，进入地球轨道形成了月球。

科学家们之所以猜测这种形成方式是因为他们在月球表面的土壤中发现了一种叫做玄武岩的陨石。月球上的玄武岩看起来和在地球内部发现的玄武岩一样。

最后，为何只有一些行星有卫星的问题仍然在广泛争论中，但像一个行星的大小，引力作用，希尔球半径以及它怎么在太阳系中形成的这些因素也许对解决问题有一些作用。

BY:Nicole Granucci

FY: 杂七八糟嘿

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