“火卫一”变“火星环”如丑小鸭变白昼鹅

火星最大的一颗卫星——福波斯（火卫一）正迟钝地落向火星，但它不会在和火星的撞击中“赴汤蹈火”，极有大概在撞击产生前已“分崩离析”，火卫一剖析的碎片会在火星四周聚拢，形成一个圆环，犹如在土星和木星，天王星和海王星的四周形成“竹苞松茂”的一道光环。福波斯“将来之去世”不克不及幸免，统统生命体和非生命体都有终极的归宿，但去世亡的方法各有差别，福波斯之去世不是产生在当下，而是产生在将来的2万万到4万万年，将来显现的“火星环”约莫有1百万到1亿年的存续期。加州大学伯克利分校的两位年轻地球科学家向人们展示了将来火星环的壮美场景，将来的人类或许能观赏“漂亮邪术变”的火星环。

《天然》杂志地球科学栏目登载了两位年轻科学家的研究结果，福波斯的向心力或内部凝集力不敷以抗击壮大的火星潮汐力，当福波斯靠近火星轨道时，两种力的拖拽作用失去均衡，福波斯终极被撕成碎片。犹如地球卫星——月球从差别的偏向“拖拽”地球上的物体，包罗海洋和河道的涨潮和落潮，火星引力对福波斯差别部位物质施加的拖动力也差别，当福波斯“不以为意”地靠近火星时，火星引力壮大到扯破它的水平。福波斯卫星的岩体布局加快了它的“分崩离析”历程，福波斯包罗了大量孔隙和碎石，高度断裂化的地质结构使得肢解历程犹如撕开一块格兰诺拉燕麦卷。杂七杂八的石料和碎渣到处散落，

从福波斯的地质结构中破裂了差别尺寸的岩块和大量灰尘，它们陆续停顿在火星的轨道上，很快在火星四周聚拢起来，形成一道巨型的火星环，大尺寸岩石块以螺扭转动的方法靠近火星，大概以切线角偏向与火星产生碰撞，给火星外貌留下蛋形的陨石坑。从福波斯脱落的重要碎片停顿在火星的轨道，陆续绕火星扭转数百万年，全部的碎片终极会跌落到火星外貌，形成蔚为壮丽的“火星雨”，看起来犹如陨石雨普通，到了当时，唯有火星的卫星——得摩斯（火卫二）还停顿在火星的轨道。太阳系的差别卫星为什么显现差别的运气？与太阳系的大多数别的卫星相比，福波斯为什么体现了非常差别的运气？加州大学伯克利分校地球与行星科学系的两位年轻科学家布莱克和米塔尔将这些疑问带入了他们的“发觉之旅”。

布莱克解说说，月球的活动偏向“南辕北辙”，每年向背离地球的偏向移动几厘米，而福波斯的活动偏向“向心而动”，每年向靠近火星的偏向移动几厘米，因为移动的偏向的差别，月球和福波斯显现了大相径庭的运气，福波斯运气的闭幕不行幸免，或撞上火星后“葬身火海”，或空中崩溃后“条块支解”。布莱克和米塔尔将福波斯当作是理论查验的样板，以“案例研究”的方法开辟了行星的卫星演化的全景图式，在卫星在向主行星迟钝移动的历程中，主行星和卫星将会孕育发生如何的作用。太阳系中海王星的最大卫星——特里同（海卫一）彷佛与福波斯“惺惺相惜”，特里同正在迟钝地靠近它的主行星。

米塔尔解说说，福波斯“案例”与早期的太阳系配景有关，在早期的太阳系，更多卫星大概提前走上一条雷同福波斯的“不归之路”，它们已消逝在茫茫无际的太空，天文学家或许能让它们“重见天日”，早期太阳系的卫星或许像福波斯一样，先是崩溃了，然后形成“漂亮邪术”的卫星环。一些天文学的研究评释，在行星的形成历程中，大概有约莫20%到30%的行星捕捉了“向心移动”的卫星，它们的运气像福波斯一样走向扑灭，曾经显现的“卫星环”已消逝得无影无踪，天文学家高兴查找它们“似水光阴”的陈迹。火星上稀有千个椭圆形土坑，大概与一些“小卫星”的撞击有关，大块岩石块终极形成“卫星雨”，巨细碎块以俯冲的角度撞向主行星的外貌，留下了星罗棋布的“陨石坑”。

当行星潮汐引力降服了岩石的“内聚力”时，人们可以想象岩石领会产生崩溃的情况。为了盘算福波斯“内聚力”的强度，布莱克和米塔尔以地球上相似断裂型的岩石为标本，此中包罗地球上的陨石，标本岩石的密度和身分与福波斯非常相似。他们束缚了福波斯岩石强度的范畴，以10公里直径的斯蒂克尼陨石坑为模仿的参照物，这个陨石坑由一块岩石在撞击福波斯之后形成，而福波斯的卫星在此次撞击中没有瓦解。在确定了潮汐引力扯破福波斯的时间和方法之后，布莱克和米塔尔建构了“火星环”的演化模子，以福波斯模子为底子，他们研究了别的行星环的演化历程。

假如福波斯在1.2倍火星半径的轨道上产生剖析，或约莫在火星外貌以上680公里的高空上剖析，那么由剖析碎片形成的火星环会是一道窄环，它与土星的一个最大质量环的物质密度相立室，模仿的“土星环”在时间历程中向外扩展，它将变得越来越宽，形成一道“宽带网”，几百万年后，火星环将会靠近火星大气层的顶层，火星环太靠近火星时会开始失去环的边沿物质，出现“泪流满面”的奇特景观，犹如“天女散花”一样，火星环的边沿物质纷纷降落到火星外貌。假如福波斯在间隔火星更远的轨道上产生剖析，那么火星环可以或许存续1亿年，终极依旧会像“雨点”普通降落到火星外貌。

在地球上可否看到尘土和碎块构成的火星环？如今还不知道此中的答案。尘土和碎块很难反射太阳光芒，但人们简单瞥见火星环中的冰块，但火星环或许能反射充足的太阳光芒，人们从地球上看到的火星将略微提拔了亮度，当时利用地球上的望远镜，人们或许能看到火星环在火星外貌投射的暗影。瞥见和不克不及瞥见“火星环”的条件条件是将来的地球依旧是人类的绿色故里，天文学家和天空喜好者利用望远镜、或登岸到火星，可以查验两位年轻科学家的理论猜测。从如今到将来的几万万年，人们不知道当时的人类社会形态，但可以想象当时的人们在火星外貌眺望星空时，看到的将黑白常差别的景观。

（编译：2015-11-27）