據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)近日報(bào)道，來自法國尼斯索非亞·昂蒂波利大學(xué)和巴黎狄德羅大學(xué)的兩位科學(xué)家提出一個(gè)能解釋我們太陽系中絕大部分有規(guī)則的衛(wèi)星如何從其行星環(huán)中出生的新模型。該模型不僅能說明目前“巨”行星的分布，也解釋了“類地”行星如地球、冥王星的衛(wèi)星形成過程。這些結(jié)果在揭示宇宙行星系統(tǒng)形成方面是一大進(jìn)步，相關(guān)論文發(fā)表在11月30日版的《科學(xué)》雜志上。

巨行星系統(tǒng)和類地行星系統(tǒng)之間有著根本差異，前者如木星和土星，后者如地球和冥王星。巨行星被星環(huán)和大量小的天然衛(wèi)星所環(huán)繞；而類地行星僅有很少衛(wèi)星或只有一個(gè)，也沒有星環(huán)。

在此之前，常用于解釋太陽系內(nèi)有規(guī)則的衛(wèi)星如何出現(xiàn)的模型有兩個(gè)。根據(jù)這兩個(gè)模型，像地球或冥王星這樣的類地行星是在一次巨大的撞擊之后形成，而巨行星的衛(wèi)星是在圍繞著它們的星云中形成。但這兩個(gè)模型不能解釋特殊分布和圍繞巨行星公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的化學(xué)成分，因此還需要另外的理論來解釋這些疑點(diǎn)。

在2010年和2011年，索非亞·昂蒂波利大學(xué)的奧利恩·克利達(dá)和狄德羅大學(xué)的塞巴斯蒂安·卡諾茲利用卡西尼土星探測器的數(shù)據(jù)，經(jīng)過大量模擬開發(fā)出一種新模型來描述土星的衛(wèi)星怎樣形成。他們發(fā)現(xiàn)，土星環(huán)是一層稀薄的、繞土星旋轉(zhuǎn)的小冰塊組成的環(huán)狀圓盤，在這里生出了它的冰衛(wèi)星。由于土星環(huán)不斷擴(kuò)展，當(dāng)它遠(yuǎn)離行星達(dá)到一定距離（也叫羅氏極限或羅氏半徑）時(shí)，其端點(diǎn)處會凝聚成小的星體，與星環(huán)斷開后自行運(yùn)動，這就是行星環(huán)生出衛(wèi)星的過程。

他們先用該模型測試了土星的衛(wèi)星，然后檢驗(yàn)它能否擴(kuò)展到其他行星。他們的計(jì)算揭示了幾個(gè)重要方面：首先，這一“行星環(huán)衍生衛(wèi)星模型”解釋了為何最大衛(wèi)星總是比較小衛(wèi)星距其主行星更遠(yuǎn)；其次，衛(wèi)星的累積數(shù)量在星環(huán)外緣，也就是它們的“出生地”處接近羅氏極限，這一分布完美地符合土星的行星系統(tǒng)；第三，新模型也同樣適用于其他巨行星，如天王星和海王星，也可以按類似布局來組織。這表明這些行星都曾經(jīng)擁有過像土星那樣的巨大環(huán)，但它們后來失去了環(huán)也就不能再生出衛(wèi)星；最后，該模型也適用于類地行星的衛(wèi)星形成。根據(jù)研究人員計(jì)算，還存在一些特殊例子，即從行星環(huán)中能生出單獨(dú)一個(gè)衛(wèi)星來，這就是地球和月亮、冥王星和冥衛(wèi)一“卡戎”（Charon）的例子。

因此，單獨(dú)的行星環(huán)擴(kuò)展機(jī)制就能解釋在我們太陽系中，絕大多數(shù)有規(guī)則衛(wèi)星是如何形成的。（常麗君）