星期一, 27 12月 2021 05:00

火星卫星的谜团:火卫一和火卫二是怎样跑到目前位置的?

本文摘自《创造》杂志中文版第40卷第3期

直到1877年,火星的两颗卫星才在人们的视野现身。

美国天文学家阿萨夫·霍尔(Asaph Hall)怀疑火星至少存在一颗卫星,便在华盛顿特区的美国海军天文台,使用望远镜进行有系统的连夜搜寻。但结果一无所获,就在霍尔感觉沮丧准备放弃的时候,他的妻子安吉莉娜(Angelina)激励他要继续观测。在第二个晚上(8月12日),霍尔发现了火卫二(Deimos),它所在的位置比人们之前认为的还要靠近火星,其公转半径只有23000公里。1 (相比之下,我们的月球距离地球大概有384000公里)又过了六晚,霍尔发现了火卫一(Phobos),它的轨道更加靠近火星——其公转半径只有9000公里。2

这两颗卫星距离火星很近,个头又小,所以它们一直被火星的红色光芒掩盖,直到阿萨夫·霍尔通过坚持不懈的观测才最终找到它们。相比伽利略时代,霍尔观测所用的望远镜口径更大(26英寸,即66厘米),因此光线收集能力更好,这都有助于他发现火星的两颗卫星。霍尔以古老的荷马史诗《伊利亚特》中的人物来命名这两颗卫星,火卫一叫福波斯,希腊语Phobos是“畏惧”的意思,火卫二叫德莫斯,希腊语Deimos是“逃跑”的意思(比如战败时逃跑);福波斯和德莫斯是阿瑞斯(罗马万神殿中的战神马尔斯,译注:火星的英文名Mars就是以此命名)的双胞胎儿子,他们俩在战场跟随阿瑞斯并肩作战。

到20世纪,有关火星这两颗卫星的更多资料被发现,其中很多信息令天文学家着迷不已。火卫一的直径大概是22公里,火卫二更小,最多只有12公里。月球环绕地球的公转周期是一个月,火卫二运行在火星的赤道上空,轨道是近乎完美的圆形,公转周期只有30小时。同时,神奇的火卫一只需要8个小时就可以环绕火星一次,也就是说,火卫一的身影每天(火星日)在火星上空都会出现三次。它的绕行速度比火星自转速度还要快,火星上的观察者可以看到它从西边升起,在东方落下,数小时内它的所有相位都能呈现在空中。

它们靠近火星且相对较小,使卫星一直隐藏在红色星球的眩光下,直到阿萨弗·霍尔(Asaph Hall)顽强的持久力终于找到了它们。

许多宇宙学家心中最大的谜团是有关这些卫星形成的理论。

与太阳系的其它卫星相比,火卫二与小行星有更多相似之处,再加上其他因素,很多人因此认为火卫二和火卫一来自小行星带,被木星拉拽,之后被火星引力俘获。但是两颗卫星近乎圆形的轨道与这种观点不太吻合。还有,火星的大气层非常稀薄,它“很难提供足够的制动力把这两颗卫星安放在目前的轨道上。”2 而且卫星的密度要小于小行星带上的天体。

关于这两颗卫星的形成还有其他一些观点:尘埃和岩石被火星引力牵拉到一起形成卫星;某些天体撞击火星,崩出的碎块形成卫星。这些观点都存在严重问题。所以‘小行星俘获’说仍是最受欢迎的,尽管我们上面列出这个学说要面对种种尴尬的证据,而且“俘获的机制未明,俘获过程也不太可能实现。”3

多种关于火卫一和火卫二形成理论面对的一个主要挑战都涉及到时间上的限制。最根本的问题在于:火卫二不可逆转地远离火星(正如月球不断远离地球一样),火卫一的运行轨迹则刚好相反——它被引力牵引,正逐渐向内靠近火星,其公转半径每个世纪会减少1.8米。按照这个速度,火卫一会在5000万年内坠入火星2——“这个时间跨度在(以进化为基础)天文学术语中只是眨眼间的工夫”。4

这就是为什么人们必须构建比火星亿万年进化史短得多的理论模型来解释火卫的起源。这个问题如此严峻,火卫一的异常特征和不断沉降的轨道又如此独特,以至于在20世纪50年代和60年代,很多“声名远扬”的科学家(包括美国总统艾森豪威尔的科学顾问),都认为火卫一是被安放到目前的轨道上的。2也就是说,火卫一是一颗“中空的人造卫星”,是被生活在火星表面的智慧生物发射到现今的空间位置。

随后,数据和拍摄到的图像明确展示出这两颗火星卫星的岩石特征,人们也就不再认为它们是人造卫星了。

然而,请注意,最初援引人造起源来解释这个火星卫星之谜的主要理由并没有消失,即卫星独特的运动。科学家认为这种现象说明其位置是智慧生命安放的,这一结论完全合理,他们认为火卫的特性无法用自然定律解释,却可以用火星上的智慧生命来解释,但是他们错了。相反,从火星卫星中展示出来的至高智慧是永恒和具有启示性的。

诸天述说神的荣耀,穹苍传扬他的手段。(诗篇19:1)。 

  

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参考文献和注释

1. Redd, N.T., Deimos: Facts about the smaller Martian moon, space.com, 21 June 2016.

2. Redd, N.T., Phobos: Facts about the doomed Martian moon, space.com, 21 June 2016.

3. Dick, S.J., Under the moons of mars, nasa.gov, 19 November 2007.

4. 月球远离地球的速率也为进化论时间框架提出了巨大的挑战。参见: Sarfati, J., The moon—the light that rules the night, Creation 20(4):36–39, 1998; creation.com/moon.

本文原英文链接见:https://creation.com/mars-moons-mystery.    

 

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