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地球和冥王星为何拥有超大卫星？科学家揭秘“亲吻捕获”过程
地球和冥王星为何拥有超大卫星？科学家揭秘“亲吻捕获”过程：从温柔触碰形成双星系统，到剧烈撞击造就月球，宇宙中的“吻”各有故事。
在太阳系里，地球和矮行星Pluto显得有些特别，它们是仅有的两个拥有超大卫星的世界。地球的月亮直径3476公里，约占地球宽度的四分之一，而Pluto虽只有2250公里宽，它的卫星Charon却足足有它一半大小。这种行星与卫星的比例之大，有时让人觉得它们更像是“双行星系统”，彼此绕着对方转，而不是小卫星围着大行星打转。可为什么只有这两颗星球有这样的“大块头”伴侣呢？
大部分太阳系的卫星都小得可怜，和母行星比起来简直是微不足道。比如火星、木星、土星的卫星，多半是被引力捕获的小行星，个头不大，来源也简单。而像木星和土星内部那些古老卫星，则可能诞生于太阳系初期的气体尘埃盘，随着年轻太阳旋转而逐渐成型。但地球的月亮和Pluto的Charon显然不是这么来的，它们的故事要复杂得多，也浪漫得多。
冥王星亲吻并捕获冥卫一的建议视图，来自碰撞后数小时的数值计算机模型
科学家们一直在琢磨这个谜团。最近，Texas的Southwest Research Institute研究Pluto-Charon系统的小组提出了一个新模型，发表在《Nature Geoscience》上。他们认为，Pluto和Charon最初是Kuiper Belt里的独立冰冻天体，这个环带在海王星轨道外，包裹着太阳系，里面尽是冰冷的小家伙。某天，这两个天体以不算太快的速度靠近，轻轻碰了一下，就像宇宙中的一次“吻”，然后粘在一起，成了个哑铃状的双瓣物体。后来，它们又分开，但靠着彼此的引力留在了对方的轨道上。这种温柔的“亲吻捕获”让它们保留了原始大小，没被撞得面目全非。
根据一个新的数值模型，当原卡戎撞击原冥王星时，它们最终分离，可能保留了两个天体的古老结构。
地球月亮的故事则没这么温馨。研究者们说，它更像是挨了一记响亮的耳光。几十亿年前，一个火星大小的天体Theia狠狠撞上地球，撞碎了自己，也撕下了地球表面的一部分。飞溅的碎片冲进太空，绕着地球形成了一个临时的环，最终聚成了我们熟悉的月亮。那次猛烈的撞击释放出巨大热量，Theia和早期地球一度像流体一样拉伸变形。虽然科学家一度以为Pluto和Charon也是这么形成的，但新研究发现，它们的材质强度起了关键作用。作为冰和岩石构成的天体，它们不像熔岩灯里的液滴那样融合，而是保持了结构完整性，分离后依然是两个独立个体。
这种“亲吻捕获”的戏码在小天体间可能并不少见。2019年，New Horizons探测器飞过Kuiper Belt里的Arrokoth时，拍下了它的模样——像个雪人，两大块粘在一起，仿佛正处于“亲吻”阶段。将来它们会不会分开绕着彼此转，现在还不好说。2014年，Rosetta探测器探访彗星67P/Churyumov-Gerasimenko时，也看到了类似的双瓣结构，中间有个细脖子，可能是柔和碰撞的结果。看来，太阳系外缘没少上演这样的“亲密接触”。
冥王星附近的物体Arrokoth，由NASA的新地平线号航天器拍摄
再说地球的月亮，它的大个头可不只是好看。强大的引力带来了潮汐，让海洋有了节奏的呼吸。而Pluto那边，Charon分离后的潮汐力可能产生了热量，甚至在它冰冷的表面下藏了个液态海洋。这对一个离太阳那么远的冰世界来说，简直不可思议。研究者还用了模拟，证明这种温柔碰撞比暴力冲击更能解释Pluto-Charon的现状。
我有时会想，宇宙中的这些“吻”真是各有风味。Pluto和Charon是轻柔一触，地球和月亮却是火花四溅。不过，不管过程如何，有个大月亮的好处可不少。除了科学上的意义，它还给地球上的夜晚添了几分浪漫——抬头望月，总让人忍不住想再多亲几口。
