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地球圍繞太陽轉,月球圍繞地球轉,為何沒有天體圍繞月球轉?

在這個宇宙中,引力是普遍存在的。

當太陽系還是一片虛空的星雲時,微粒在引力的作用下,分別凝聚成了太陽、地球、月球等天體。同樣在引力的作用下,地球圍繞著太陽公轉,月球又圍繞地球公轉。

你有沒有想過:為何沒有天體圍繞月球公轉呢?

地球圍繞太陽轉,月球圍繞地球轉,為何沒有天體圍繞月球轉?

這個問題,科學家們也想過。

顯然,無論從哪個方面來考慮,一個天體都有理由擁有一個圍繞自己公轉的天體,絕不會僅僅因為月球是一個衛星就可以阻止的。月球也是有自己的引力的,只要它的引力能夠拉扯住一個天體,那就可以擁有屬於它自己的小天體。這種天體,我們暫時稱為子衛星。

首先,我們從理論上來考慮:如果月球想要擁有一顆子衛星,它需要什麼條件呢?

第一,這個天體要處於月球的引力範圍內,才能圍繞月球公轉。其次,它所在的區域,地球的引力要小於月球的引力。

即使不藉助任何科學思維,我們也可以想到:離地球越遠的地方,受到地球的引力就越小。因此,如果一個天體處在一個離地球相對較遠而且離月球相對較近的地方,它就有機會被月球俘獲,成為月球的子衛星。

地球圍繞太陽轉,月球圍繞地球轉,為何沒有天體圍繞月球轉?

美國天文學家喬治·威廉·希爾作出了相應的計算,發現了這樣的一個範圍,這個範圍被稱作希爾球區域,或者叫做希爾球。 只要一個天體處於月球的希爾球之內,理論上它就可以圍繞月球公轉。

任何物體,都有希爾球區域,包括你我。當然了,我們這種小質量的「物體」,希爾球這個概念是沒有意義的。即使是重達100噸的太空梭,它的希爾球半徑也只有120厘米。注意,這不是它外面的120厘米,而是它質心周圍的120厘米。換句話說,太空梭的希爾球還沒有它本身大。

科學家指出:即使是處於地球上空1000公里處的物體,它的密度也要達到鉛的800倍以上,才可以擁有一個有意義的希爾球。

對於地球這樣的天體,希爾球是有意義的。科學家計算髮現,地球的希爾球半徑大約是150萬公里。而月球處在距離我們38.4萬公里的地方,因此可以圍繞地球公轉。

而月球的希爾球半徑,大約是58000公里,大約是地月距離的1/7,看起來還是不小的。

但是,問題沒有這麼簡單。

如果位於希爾球的邊緣,一個天體是不能穩定存在的。比如說,如果有一個小天體在距離月球57000公里處公轉,這個小天體可能會受到輻射壓等作用導致逃逸出月球引力範圍——常在河邊走,哪有不濕鞋!

即使再小一點,處於距離月球50000公里的位置,雖然在希爾球內,但它依然承受著強大的地球引力。在地球和月球兩處引力的作用下,這個小天體可能會解體。因此,能夠讓一個天體穩定圍繞在月球周圍公轉,它必須處於月球希爾球的1/2或1/3的範圍內。

儘管如此,這也並不能證明月球就不能有自己的子衛星。

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然而實際情況是,我們仍然沒有發現任何一例擁有子衛星的衛星。看起來,這個理論推導,似乎還是有些疏漏。

不過,這也不一定就是計算上的錯誤。因為,一顆衛星如果擁有一顆子衛星,這個子衛星的體積也不能太大。因此,即使有的衛星擁有子衛星,我們可能也會因為子衛星實在太小,無法發現。

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