天然卫星：特征，组成，功能，实例 - 阿特 - 2025

天然卫星是通过重力连接到行星的岩石体。通常它们比它们所绕行的行星小。天然卫星也称为“月球”，因为月亮是地球的天然卫星。这些恒星的存在是很常见的，因为除了水星，金星和谷神星外，太阳系的其他行星都有绕它们运行的​​卫星。

由于人们相信还有更多的发现，因此太阳系中卫星的总数未知。到现在为止，有文献记载有181个，其中土星有最多的是82个。

太阳系的一些天然卫星。Ganymede，其次是Titan，Callisto，Io和Moon。金星有0颗卫星海王星有14颗卫星。用户：primefac

天然卫星没有轮流的卫星，但是，有小行星，例如（243）Ida是一颗带有天然卫星的小行星：Dactyl。

肉眼唯一可见的天然卫星是我们自己的月亮。要查看木星的卫星，您需要一个望远镜。伽利略（Galileo）伽利略（Galilei）是第一个在1610年发现四大恐怖分子并用神话名称施洗的人：艾欧（Io），卡利斯托（Callisto），欧罗巴（Europa）和木卫三（Ganymede）。

从那以后，每颗新发现的卫星都被赋予了神话名称，天王星除外，它们是根据威廉·莎士比亚的人物命名的。

此动画显示了一颗天然卫星绕母行星运行。资料来源：维基共享资源。Wiki-MG **** @@@-fr Accueil fr：Accueil

训练

天然卫星的起源可以追溯到太阳系的形成。目前最广泛接受的假说是星云假说：从超新星的残骸中形成了宇宙气体和尘埃星云，这是由于重力聚集了足够多的物质而首先产生了太阳。

一旦产生了太阳，气体和尘埃的旋转圆盘就留在了它周围，就像在年轻恒星中经常观察到的那样。

围绕恒星的圆盘中的物质在冷却时凝结，构成恒星的粒子碰撞。随着时间的流逝，形成了小行星，未来行星的胚胎，并以相同的方式形成了卫星。

这样，宇宙学家相信太阳系包含的所有物体都是形成的，包括太阳本身，行星，卫星，小行星和彗星。物质的团聚和压实过程称为吸积。

现在的问题仍然是每个星球如何获得自己的自然卫星。在我们的太阳系中，岩石行星或内行星几乎没有卫星。水星和金星没有。地球只有一个，即月球，而火星只有两个：火卫一和地魔。

但是气态的外行星将它们的卫星数到数十。因此，有几种理论试图解释这一点：

-卫星从地球上脱离并保持在轨道上

-行星捕获了卫星

-行星和卫星从一开始就形成了一个系统。

天然卫星的运动

地球和月球之间的大小比较。Apollo 17整个地球的图片：NASAT满月的望远镜图像：Gregory H. Revera

太阳系中天体之间的引力相互作用导致卫星运动的复杂情况。这些相互作用修改了轨道，并为已知的平移和旋转运动添加了其他相互作用，例如自由运动。

月球的解放或犹豫是从地球观察到的卫星的振荡运动。多亏了解放，尽管月球始终向地球显示相同的面孔，但仍可以看到一小部分不可见的侧面。

相互作用还改变了卫星的外观，进而改变了卫星的运行轨道。稍后将对此进行更多说明。

天然卫星的类型

至于类型，天然卫星可以是，例如：

常规卫星

常规卫星的旋转方向与其围绕太阳的母行星的旋转方向相同，因此它们很可能是同时起源的，或者是行星在遥远时期遭受的某些灾难性事件的结果。

不规则卫星

它们几乎总是以与母行星相反的方向旋转（它们是逆行的），并且它们的轨道倾向于具有更大的偏心率并且它们的距离更远，因此它们属于可能捕获的卫星的类别。

临时卫星

它们通常是被行星捕获一段时间的小型小行星，然后继续渗透到太空中。小型2006 RH120，大约10英尺长，被认为每20年到达地球轨道并被捕获，尽管它可能不是地球上唯一的临时卫星。

根据自然卫星对地球的影响或根据其轨道的配置，自然卫星还有其他名称。

功能

与人造卫星不同，行星的天然卫星并非具有任何特定功能。它们的存在是由于多种引力类型的相互作用以及其他部分未知的物理过程。

轨道

但是，卫星对它们所绕行的行星具有显着影响。考虑潮汐的影响就足以了解月球对地球的巨大影响。

不仅如此，月球还有助于塑造地球的轨道，因此，如果缺少月球，这里的气候和生活条件将受到重大影响。

同样，其他行星的卫星也有助于建立其母行星的轨道并确定其特征。

环网配置

值得一提的是外行星上的牧羊卫星的情况，之所以这样称呼，是因为它们的引力有助于维持像土星这样的行星上的环的结构，土星是最引人注目的环。

在土星周围，有一盘由非常细小的颗粒组成的材料薄盘。它的某些卫星的轨道（如Mimas）穿过圆盘，将其分成多个环。然后，据说卫星在重力作用下“吃草”了这些环，使围绕其轨道的区域保持自由。

潮汐力

潮汐力存在于一颗行星与其卫星之间，例如地球与月球之间。它们是由于两个都是延伸的实体，即具有可测量的大小。

因此，两者之间的引力相互作用不是完全均匀的，因为存在一些点彼此靠近，而引力的大小更大。

请记住，引力取决于物体之间的距离。如果要用牛顿方程计算它们在地球和月球之间的值，通常可以用它们各自的质量和它们的中心之间的距离代替。

通过这种方式，我们假设两者的质量都集中在中心。

但是，如果考虑到地球上距中心一定距离的一点，情况会发生变化。例如，在下图中，月亮的重力引力（左侧）在A，B，C和D点处略有不同。至少我们期望它在更靠近的A点处更强，并且在更远的B点处变小。

图3.主要由月球施加的潮汐力使海洋在涨潮时朝月球上升。资料来源：维基共享资源。恩曼

实际上，差异并不算太大，但是足以引起陆地潮汐，因为由于月球的轻微引力，海洋质量的流体更容易变形，因此很容易变形。

尽管太阳离地球很远，但地球与太阳之间也发生了类似的相互作用，但必须考虑到它的质量更大。

高潮和低潮

周期性地，月亮和太阳的影响加在一起，然后潮汐变高。当三颗星对齐时，这发生在新月或满月。另一方面，当它们成直角时，潮汐作用相互抵消。

潮汐力并非地球-月球系统所独有，但在整个太阳系中也存在

地球的天然卫星

月球视图，地球上唯一的天然卫星。资料来源：最大像素。

地球上唯一的天然卫星是我们的月亮。与母行星相比，它是最大的卫星。

尽管它的表面不适合人类居住，但它对地球生命的影响却是非凡的：它的重力改变了地球的轨道，延长了光周期，使植物有时间进行光合作用。

在月球上，没有透气的气氛，缺少液态水，并且温度突然变化。但多亏了它，季节和潮汐才会出现，它也改变了地球的大气层，使其变得透气。

似乎还不够，它可以作为农业的指南，也是科学家，哲学家，诗人和情人永恒灵感的源泉。

火星的天然卫星

图5. Phobos和Deimos。资料来源：维基共享资源。没有提供机器可读的作者。假定为RHorning（基于版权声明）。。

它们是两颗小型卫星（最大直径约10公里），是由美国天文学家Asaph Hall在19世纪末发现的不规则卫星：Phobos和Deimos。

它们可能来自分隔内行星和外行星的小行星带，并受到火星引力的吸引。

它们的轨道非常接近红色星球，而火卫一则最接近它，轨道在3000公里或更短。天文学家认为它最终会坠毁在火星表面。至于Deimos，它有可能摆脱火星的引力而成为独立的小行星。

木星的天然卫星

比较伽利略卫星，地球和月球的大小。资料来源：维基共享资源。九头蛇92。

木星最大的四颗卫星是伽利略最新发布的望远镜发现的，这就是为什么它们被称为伽利略卫星的原因。尽管到目前为止，伽利略卫星是最大的，但其大小却可以与水星相媲美，但到目前为止，这颗天然气巨人的卫星数量不少于79颗。

其中一个叫艾欧（Io），有一种大气，在不到两天的时间内围绕木星进行了一次完整的公转，其平均密度与月球相似。

就其本身而言，欧洲多岩石，气氛薄弱。绕行星飞行不到4天，科学家们认为它就像地球一样具有构造活动。

Ganymede和Callisto是最大的卫星，需要一周的时间才能进入轨道。木卫三（Ganymede）是整个太阳系中最大的卫星，它有自己的磁场，有氧气的稀薄大气，并且可能像卡利斯托一样含有液态水。

同样，木星还有大量其他的卫星，包括规则的和不规则的卫星，其中一些可能是由吸积而起源于木星的同一星云的一部分形成的。当其他行星，特别是不规则行星，恰好在足够靠近行星的地方经过时，一定会被木星引力捕获。

土星的天然卫星

Mimas，土星卫星从卡西尼号拍摄的图像。资料来源：维基共享资源。

土星是人造卫星最多的星球，根据最近的统计，大约有82个。它们形成了一个相当复杂的系统，在其中，牧羊卫星，特洛伊木马，共享轨道的卫星和众多卫星脱颖而出。

最重要的是土卫六，因为它的大小和氛围。卫星是仅次于木卫三的整个太阳系中的第二大卫星，借助望远镜可以从地球上看到。

到20世纪中叶，杰拉德·柯伊伯（Gerard Kuiper）已经在泰坦的大气层中发现了甲烷，但是由于卡西尼-惠更斯号的任务，我们现在知道泰坦的风速高达210 m / s。

出于比较目的，第5类陆地飓风强度最高，风速刚好超过70 m / s。同样，土卫六上的降雨是甲烷，因此前景不佳。

Mimas是土星的另一颗有趣的卫星，尽管比土卫六小。我们之前提到他是个牧羊人。但是，令人震惊的是它的冰面是一个巨大的撞击坑，以其发现者的名字命名为赫歇尔。在火山口的中心有一座高约6000米的山。

就他自己而言，伊阿佩图斯的特点是一侧明显比另一侧暗，尽管原因尚不清楚。它也有自己的直径500公里的巨大撞击坑，它与土星相距很远，比其他著名的卫星要远得多，而且轨道非常倾斜。

天王星的天然卫星

从旅行者号上拍摄的米兰达卫星。美国宇航局/ JPL-Caltech

迄今为止，已经计数了天王星行星的27颗卫星，它们都没有大气层。其中有牧羊卫星，就像土星一样。

天王星上有两大类卫星：内部和外部。前者是由冰和岩石制成的，而后者的成分仍然未知。

Titania和Oberon是天王星的最大卫星，而冰冷的Miranda卫星，是主要卫星中最小的卫星，由于其混乱的表面而受到打击，该表面似乎遭受了无数次冲击，或者可能是一次极为猛烈的冲击。

它也可能受到母行星天王星引起的潮汐力的很大影响，因此外观令人不安。

海王星的天然卫星

到目前为止，海王星有15颗卫星，最引人注目的也是最大的：海卫一。这是一个超出想象的冰冷世界，因为根据数据，地表温度为37 K或-236.15ºC。

在极点，氮气和其他冷冻气体（例如一氧化碳和二氧化碳）比比皆是。从太空中看，海卫一拥有几乎完美的球形美丽形状，使其与海王星其他更不规则的卫星区分开来。

至于海王星的其他卫星，它们属于不规则卫星的类别，因此地球很可能已在某个时刻捕获了它们。

冥王星的天然卫星

比较大小的地球月亮和冥王星·夏隆。资料来源：美国国家航空航天局，通过Wikimedia Commons。

冥王星的卫星中最著名的是Charon，它的大小类似于母行星的大小，这就是为什么它被视为二元系统而不是行星及其卫星的原因。

Charon于1975年被发现，排除了冥王星曾经是海王星卫星的可能性。除了冥王星-夏隆二项式卫星外，还有另外四颗较小的卫星，分别是：尼克斯，九头蛇，地狱犬和冥王星。

冥王星和夏隆星在同步轨道上，这意味着它们绕轴旋转所需的时间与它们在轨道上运行的时间相同。

参考文献

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