地球围绕太阳转,月球围绕地球转,为何没有天体围绕月球转?
在这个宇宙中,引力是普遍存在的。
当太阳系还是一片虚空的星云时,微粒在引力的作用下,分别凝聚成了太阳、地球、月球等天体。同样在引力的作用下,地球围绕着太阳公转,月球又围绕地球公转。
你有没有想过:为何没有天体围绕月球公转呢?
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这个问题,科学家们也想过。
显然,无论从哪个方面来考虑,一个天体都有理由拥有一个围绕自己公转的天体,绝不会仅仅因为月球是一个卫星就可以阻止的。月球也是有自己的引力的,只要它的引力能够拉扯住一个天体,那就可以拥有属于它自己的小天体。这种天体,我们暂时称为子卫星。
首先,我们从理论上来考虑:如果月球想要拥有一颗子卫星,它需要什么条件呢?
第一,这个天体要处于月球的引力范围内,才能围绕月球公转。其次,它所在的区域,地球的引力要小于月球的引力。
即使不借助任何科学思维,我们也可以想到:离地球越远的地方,受到地球的引力就越小。因此,如果一个天体处在一个离地球相对较远而且离月球相对较近的地方,它就有机会被月球俘获,成为月球的子卫星。
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美国天文学家乔治·威廉·希尔作出了相应的计算,发现了这样的一个范围,这个范围被称作希尔球区域,或者叫做希尔球。 只要一个天体处于月球的希尔球之内,理论上它就可以围绕月球公转。
任何物体,都有希尔球区域,包括你我。当然了,我们这种小质量的“物体”,希尔球这个概念是没有意义的。即使是重达100吨的航天飞机,它的希尔球半径也只有120厘米。注意,这不是它外面的120厘米,而是它质心周围的120厘米。换句话说,航天飞机的希尔球还没有它本身大。
科学家指出:即使是处于地球上空1000公里处的物体,它的密度也要达到铅的800倍以上,才可以拥有一个有意义的希尔球。
对于地球这样的天体,希尔球是有意义的。科学家计算发现,地球的希尔球半径大约是150万公里。而月球处在距离我们38.4万公里的地方,因此可以围绕地球公转。
而月球的希尔球半径,大约是58000公里,大约是地月距离的1/7,看起来还是不小的。
但是,问题没有这么简单。
如果位于希尔球的边缘,一个天体是不能稳定存在的。比如说,如果有一个小天体在距离月球57000公里处公转,这个小天体可能会受到辐射压等作用导致逃逸出月球引力范围——常在河边走,哪有不湿鞋!
即使再小一点,处于距离月球50000公里的位置,虽然在希尔球内,但它依然承受着强大的地球引力。在地球和月球两处引力的作用下,这个小天体可能会解体。因此,能够让一个天体稳定围绕在月球周围公转,它必须处于月球希尔球的1/2或1/3的范围内。
尽管如此,这也并不能证明月球就不能有自己的子卫星。
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然而实际情况是,我们仍然没有发现任何一例拥有子卫星的卫星。看起来,这个理论推导,似乎还是有些疏漏。
【地球围绕太阳转,月球围绕地球转,为何没有天体围绕月球转?】不过,这也不一定就是计算上的错误。因为,一颗卫星如果拥有一颗子卫星,这个子卫星的体积也不能太大。因此,即使有的卫星拥有子卫星,我们可能也会因为子卫星实在太小,无法发现。
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