為什麼沒有圍繞行星的衛星轉動的星體?


準確點說是「沒觀察到」衛星的天然衛星——不排除未來會發現,後面會有說明。

首先引入一個重要的概念——希爾球——衛星能夠穩定圍繞行星運行的最大範圍。超過這個範圍,衛星就將受恆星的擾動,隨時會揭竿起義脫離行星了。注意希爾球是一個「最大」範圍,一般認為只有1/2甚至1/3希爾球半徑以內,才足夠穩定到經過幾十億年,仍然能被我們看到。

希爾球主要取決於恆星和行星的質量以及行星軌道。很直觀的:恆星質量越大,對衛星的擾動越大;行星的質量越大,或者天高皇帝遠,行星對衛星的控制力就越強。

對於恆星-行星-衛星三級系統,行星只要夠大,距離恆星夠遠,就總能自立門戶,養一堆衛星小弟。但是如果再加上一級系統,龐大的行星引力會削弱衛星對下一級星體的影響力,造成衛星的希爾球範圍很小,甚至與洛希球接近,甚至貼近衛星表面,就沒有空間容納下一級星體了。

當然問題不是無解的,這顆大行星可以距離恆星足夠遠,這樣它的衛星也可以在距離行星較遠的軌道上運行,可以擁有下一級天體的穩定運行空間。然而對於太陽系這樣原生的行星系統,儘管恆星的引力範圍其實非常大,但是遠離恆星的區域,星際物質稀薄,缺乏形成足夠大的行星及衛星的條件。

總結一下:

洛希極限和衛星密度限制了最底層星體公轉半徑的下限,原行星盤物質分布限制了大行星公轉半徑的上限,希爾球又要求上下級系統之間有足夠大的數量級差異。這三個限制條件決定了,對於太陽系,容下穩定運行的四級系統的概率較小。

這其實還不是無解的,以上限制只對原生行星有效,如果是俘獲的大行星就未必了。流浪行星被俘獲並且在遠離恆星的軌道上運行的條件異常苛刻,但是畢竟不是沒有。然而,即便有,也太遠了。尋找太陽系第十行星已經如此之難,觀察它的衛星系統,並且還要是公轉半徑較大的衛星,更遠遠超出目前的觀測水平。

當然,太陽系處於銀河系的偏僻角落,星際物質本來就偏少,那麼放眼太陽系外呢?在宇宙中物質相對充盈的區域,這樣的四級系統未必無法形成。

我們對太陽系外行星的觀測,最主要的是徑向速度法和凌日法。很遺憾,這兩種方法都要求行星較大,距離恆星較近。遠離恆星的大行星,公轉角速度太小,對恆星引起的徑向速度小,引起的多普勒效應無法被觀測到;同時,發生凌日的機會也更少,周期太長,即便及其幸運的觀測到一次,也無法確定是行星的凌日還是星際塵埃的遮擋。連繫外行星觀測本身都如此難,更何況觀測其衛星系統了。

所以,近的條件不夠充裕(不是不可能,其實月球還是蠻有條件擁有一個小衛星的),遠的看不到,這就是我們始終沒有觀察到衛星之天然衛星的原因。


可能存在,土衛五就可能有環(即微型衛星)

高票答案已經提到了希爾球,可以近似得理解為引力範圍。簡單來說,行星的引力範圍有限,所以衛星所處的位置引力梯度(潮汐力)太大,衛星本身的質量和密度都比較小,所以難以存在環繞衛星的穩定軌道。比如月球的希爾球只有6萬公里,這麼小的空間不可能存在足夠多的星際物質產生一顆星球。

實際上,地球上方7萬公里以內,連鉛球都無法擁有一個穩定的衛星。

可以看到月球的引力圈被地球拉得嚴重變形

不僅如此,衛星系統的尺度比行星系統小得多,所以如果有多顆衛星那麼衛星之間的引力也會彼此影響。比如伽利略衛星中的三顆就是靠著軌道共振才免於被彼此甩出軌道的命運,這個時候再加上一顆衛星的衛星,顯然不可能擁有穩定的軌道。

衛星不僅有希爾球,它還會有自己的洛希極限。足夠靠近衛星的純粹靠引力束縛的天體會因為潮汐力過大而被撕碎。這進一步壓縮了衛星的衛星可以存在的空間。

我再提另外一件事——質量瘤。

衛星的質量一般很低,導致的結果就是雖然外表看起來是個球(流體靜力學平衡)了,但是內部的質量分布並不是很均勻,有的地方疏鬆有的地方緻密。加上潮汐鎖定後,潮汐力使得衛星變成略微紡錘形的形狀,擾亂了衛星的引力場。環繞衛星的天體軌道因此不穩定。舉個例子:

阿波羅十六號返回地球前曾經在月球上方100公里處釋放了一顆繞月小衛星。飛船返回地球後,失去控制的小衛星的軌道迅速失穩,忽快忽慢、忽高忽低,軌道傾角胡亂搖擺,短短35天後便墜毀在月球表面上。


人造衛星算星體嗎?算的話發射一顆繞月衛星就有了。


有啊,比如繞月飛行的月球探測器就算是「圍繞衛星旋轉的天體」。


這種星體叫 護星,目前還沒有觀測到這類星體。


如果太陽是繞著某個天體運動的話,那麼地球可能只是"衛星",大家一起降等…


像木星的衛星火山噴發時應該能把一部分物質拋射到自身軌道上去。


目前應該還沒有觀察到,不過宇宙之大,應該有吧


運動是相對的,只要你願意,月球就是宇宙的中心,什麼天體都圍繞月球運動。


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