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为什么金星自东向西自转?而海卫一是逆着海王星自转方向公转?

  目前天文学界的主流说法是: 海卫一曾经是柯伊伯带的一个双矮行星系统。它和它的伴星就类似于冥王星和卡戎。当海卫一和它的伴星在一次偶然中接近海王星之后,海王星的巨大压力破坏了这对双星系统。伴星被海王星的引力弹射了出去,而失去了动量的海卫一就被留在了身边。
  而海卫一的到来,致使很多原海王星的卫星被弹射出去,或互相碰撞,或直接撞向海王星而毁灭,或者公转轨道被破坏。可以说,几乎所有海王星原有的卫星都受到了海卫一引力的支配。
  这个理论很好的解释了,为什么相比于其他的气体行星,海王星的洛希极限范围明明最大而且还如此靠近柯伊伯带,却只拥有数目最少的卫星(13颗)。也解释了为什么外围6颗不规则的卫星会有如此异常的偏心轨道(如下图一)。这很可能就是当初海王星捕获海卫一时,被海卫一巨大的引力扰动所导致的。
  图一:不规则的海王星卫星公转轨道系统
  而另一个支撑这一理论的重要证据,是2015年"新视野号"对冥王星的研究。探测器发现冥王星和海卫一的组成成分非常类似,甚至二者在体积和质量上也几乎是"双胞胎"。这足以说明,海卫一的确曾是柯伊伯带的一员。
  逆行的卫星不可能和其母星在同一片星云中形成,它们都是后来被行星捕获的。因此所有不规则卫星都是小型卫星,基本都是被行星捕获的小行星。但唯有海卫一是个例外,它是太阳系第七大卫星,质量大到,排在它后面的所有卫星质量加起来都没它大。虽然天王星卫星数量是海王星的两倍。但因为海卫一巨无霸的存在,海王星卫星的质量总和,反而比天王星卫星还要大得多(如图二)。而海卫一和冥王星同宗的佐证,也证明了如果没有海王星的捕获,海卫一本应该是太阳系是最大的矮行星。
  图二:单凭海卫一的质量就能秒杀五颗最大的天卫
  跑个题: 所以月球绝对不可能是地球捕获的。毕竟月球这么大的质量,要走的有多慢(动量有多低)才能被地球捕获啊?何况地球轨道离太阳这么近,离地球轨道不远的月球公转速度肯定只快不慢。
  而金星的情况就没有海卫一这么明确。早年有人认为金星是在太阳系早期遭受到了小行星的撞击而改变了自转方向。而实际上,所有的金星探测器都没有发现金星上有任何大型天体撞击过的印记。虽然金星上有火山地震的存在,但如此改变命运的巨大撞击,基本上是很难被地质活动抹灭掉的,何况金星上又没有地球这么大规模的海洋来掩盖。
  金星浓稠的大气层受到了来自太阳的潮汐效应,类似于地球上海水的潮汐一样。太阳的强大引力造成金星大气的"潮汐涨落",由于潮汐力的作用,使得金星自转变慢。而自转变慢,使得太阳有更多的时间照射面向太阳的这部分大气,使其受热膨胀,进一步增强潮汐效应(如图三)。这使得金星的自转变慢,甚至沿反方向自转。这个理论也解释了,为什么金星的自转周期(243个地球日)居然会比公转周期(224.7个地球日)长。
  图三: 受到潮汐效应影响的金星
  同样的道理,水星之所以自转速度很慢,也是由于太阳引力产生的潮汐摩擦力造成的。虽然水星没有大气层,但受到的太阳引力影响却更强。因此水星上的"一天"(176个地球日)比"一年"(88个地球日)还要长。

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