'打西邊出來個“月亮”'

""打西邊出來個“月亮”"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

打西邊出來個“月亮”

Phobos上一些主要的撞擊坑,圖自Wikipedia

火衛一體型小,但是遭受的撞擊可不少。火衛一上最大的撞擊坑,叫Stickney撞擊坑,這是火衛一和火衛二的發現者,Asaph Hall的妻子,Angeline Stickney Hall的孃家姓。(沒錯,天文學家就是可以為所欲為!)這個撞擊坑的直徑達到9km。剛才說什麼來著?火衛一平均半徑11km......

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

打西邊出來個“月亮”

Phobos上一些主要的撞擊坑,圖自Wikipedia

火衛一體型小,但是遭受的撞擊可不少。火衛一上最大的撞擊坑,叫Stickney撞擊坑,這是火衛一和火衛二的發現者,Asaph Hall的妻子,Angeline Stickney Hall的孃家姓。(沒錯,天文學家就是可以為所欲為!)這個撞擊坑的直徑達到9km。剛才說什麼來著?火衛一平均半徑11km......

打西邊出來個“月亮”

Stickney撞擊坑,Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

溝壑和孔洞

3

再說說剛才那個撞擊坑。

可以看到,在這個最大的撞擊坑邊上,有很多的“劃痕”,或者說溝壑。

這些溝壑,是目前關於火衛一研究的熱點問題。

過去,學界直觀地認為,這些溝壑是由於最大的撞擊坑撞擊後的濺射物形成的。但是火星快車任務在2010年後的觀測結果顯示,這些溝壑的放射中心,並非Stickney撞擊坑,而是在Phobos自身軌道前進方向上。因此科學家認為,可能是前進方向來的碎屑,劃出了這些劃痕,而這些碎屑可能是火星遭到撞擊之後釋放出來的。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

打西邊出來個“月亮”

Phobos上一些主要的撞擊坑,圖自Wikipedia

火衛一體型小,但是遭受的撞擊可不少。火衛一上最大的撞擊坑,叫Stickney撞擊坑,這是火衛一和火衛二的發現者,Asaph Hall的妻子,Angeline Stickney Hall的孃家姓。(沒錯,天文學家就是可以為所欲為!)這個撞擊坑的直徑達到9km。剛才說什麼來著?火衛一平均半徑11km......

打西邊出來個“月亮”

Stickney撞擊坑,Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

溝壑和孔洞

3

再說說剛才那個撞擊坑。

可以看到,在這個最大的撞擊坑邊上,有很多的“劃痕”,或者說溝壑。

這些溝壑,是目前關於火衛一研究的熱點問題。

過去,學界直觀地認為,這些溝壑是由於最大的撞擊坑撞擊後的濺射物形成的。但是火星快車任務在2010年後的觀測結果顯示,這些溝壑的放射中心,並非Stickney撞擊坑,而是在Phobos自身軌道前進方向上。因此科學家認為,可能是前進方向來的碎屑,劃出了這些劃痕,而這些碎屑可能是火星遭到撞擊之後釋放出來的。

打西邊出來個“月亮”

火衛一地形圖,圖自U.S. Geological Survey

到了2018年,科學家進一步推斷,這其中的很多劃痕,就是造成Stickney撞擊坑的那一次撞擊,產生的漂礫劃出來的(Ramsley, Kenneth R.; Head, James W. (16 November 2018). "Origin of Phobos grooves: Testing the Stickney Crater ejecta model". Planetary and Space Science. 165: 137–147. doi:10.1016/j.pss.2018.11.004)。

但是另一派觀點認為,這些痕跡也可能是固體潮汐應力留下的痕跡。不過這些痕跡是如此的清晰,如果需要形成這樣子的痕跡的話,那麼火衛一需要一個鬆散多孔的內核,以及一層散碎的外皮。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

打西邊出來個“月亮”

Phobos上一些主要的撞擊坑,圖自Wikipedia

火衛一體型小,但是遭受的撞擊可不少。火衛一上最大的撞擊坑,叫Stickney撞擊坑,這是火衛一和火衛二的發現者,Asaph Hall的妻子,Angeline Stickney Hall的孃家姓。(沒錯,天文學家就是可以為所欲為!)這個撞擊坑的直徑達到9km。剛才說什麼來著?火衛一平均半徑11km......

打西邊出來個“月亮”

Stickney撞擊坑,Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

溝壑和孔洞

3

再說說剛才那個撞擊坑。

可以看到,在這個最大的撞擊坑邊上,有很多的“劃痕”,或者說溝壑。

這些溝壑,是目前關於火衛一研究的熱點問題。

過去,學界直觀地認為,這些溝壑是由於最大的撞擊坑撞擊後的濺射物形成的。但是火星快車任務在2010年後的觀測結果顯示,這些溝壑的放射中心,並非Stickney撞擊坑,而是在Phobos自身軌道前進方向上。因此科學家認為,可能是前進方向來的碎屑,劃出了這些劃痕,而這些碎屑可能是火星遭到撞擊之後釋放出來的。

打西邊出來個“月亮”

火衛一地形圖,圖自U.S. Geological Survey

到了2018年,科學家進一步推斷,這其中的很多劃痕,就是造成Stickney撞擊坑的那一次撞擊,產生的漂礫劃出來的(Ramsley, Kenneth R.; Head, James W. (16 November 2018). "Origin of Phobos grooves: Testing the Stickney Crater ejecta model". Planetary and Space Science. 165: 137–147. doi:10.1016/j.pss.2018.11.004)。

但是另一派觀點認為,這些痕跡也可能是固體潮汐應力留下的痕跡。不過這些痕跡是如此的清晰,如果需要形成這樣子的痕跡的話,那麼火衛一需要一個鬆散多孔的內核,以及一層散碎的外皮。

打西邊出來個“月亮”

紅外線下的火衛一,由NASA的奧德賽號拍攝

科學觀測確實支持這一派觀點,火衛一表面確實大約覆蓋了一層100米的“土壤”,這些土壤推測都是Stickney撞擊坑那一次撞擊撞出來的碎屑。而火衛一內部,更像是“一個石堆”,由很多石頭堆積起來形成。

火衛一內部的孔洞大約佔體積的25%~35%,也就是有四分之一到三分之一都是空的。所以要讓引力潮汐形成那些溝壑,也可能是成立的。

壞掉的土豆最好不要吃

4

曾經我在描寫,如何在火星上種土豆的時候,曾經說過,火衛一長得就跟個土豆一樣。看了上面的這些圖片,想來大家也有同感。相信也有不少朋友看見土豆就會流口水。

但是火衛一這個土豆,可能不是很新鮮了。

這要從一個古老的傳說說起。

話說1950年代到1960年代末(根本就不古老啊喂!),人們發現火衛一每年都在減速,具體來說就是火衛一的軌道每年都會降低5釐米,墜向火星。

那個時候,因為全地球的大地測量資料實在匱乏,也幾乎沒有地球科學衛星上天,人們對於地球物理的理解還不夠深入,所以一想到火衛一減速,科學家們直觀的就認為,火衛一是被火星大氣層減速了。

但是火衛一實在很小,而火星外層大氣(2.76倍火星半徑處)又實在是很稀薄,如果真的想要取得如此顯著的減速效果,那火衛一就必須非常非常輕,密度非常非常小。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

打西邊出來個“月亮”

Phobos上一些主要的撞擊坑,圖自Wikipedia

火衛一體型小,但是遭受的撞擊可不少。火衛一上最大的撞擊坑,叫Stickney撞擊坑,這是火衛一和火衛二的發現者,Asaph Hall的妻子,Angeline Stickney Hall的孃家姓。(沒錯,天文學家就是可以為所欲為!)這個撞擊坑的直徑達到9km。剛才說什麼來著?火衛一平均半徑11km......

打西邊出來個“月亮”

Stickney撞擊坑,Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

溝壑和孔洞

3

再說說剛才那個撞擊坑。

可以看到,在這個最大的撞擊坑邊上,有很多的“劃痕”,或者說溝壑。

這些溝壑,是目前關於火衛一研究的熱點問題。

過去,學界直觀地認為,這些溝壑是由於最大的撞擊坑撞擊後的濺射物形成的。但是火星快車任務在2010年後的觀測結果顯示,這些溝壑的放射中心,並非Stickney撞擊坑,而是在Phobos自身軌道前進方向上。因此科學家認為,可能是前進方向來的碎屑,劃出了這些劃痕,而這些碎屑可能是火星遭到撞擊之後釋放出來的。

打西邊出來個“月亮”

火衛一地形圖,圖自U.S. Geological Survey

到了2018年,科學家進一步推斷,這其中的很多劃痕,就是造成Stickney撞擊坑的那一次撞擊,產生的漂礫劃出來的(Ramsley, Kenneth R.; Head, James W. (16 November 2018). "Origin of Phobos grooves: Testing the Stickney Crater ejecta model". Planetary and Space Science. 165: 137–147. doi:10.1016/j.pss.2018.11.004)。

但是另一派觀點認為,這些痕跡也可能是固體潮汐應力留下的痕跡。不過這些痕跡是如此的清晰,如果需要形成這樣子的痕跡的話,那麼火衛一需要一個鬆散多孔的內核,以及一層散碎的外皮。

打西邊出來個“月亮”

紅外線下的火衛一,由NASA的奧德賽號拍攝

科學觀測確實支持這一派觀點,火衛一表面確實大約覆蓋了一層100米的“土壤”,這些土壤推測都是Stickney撞擊坑那一次撞擊撞出來的碎屑。而火衛一內部,更像是“一個石堆”,由很多石頭堆積起來形成。

火衛一內部的孔洞大約佔體積的25%~35%,也就是有四分之一到三分之一都是空的。所以要讓引力潮汐形成那些溝壑,也可能是成立的。

壞掉的土豆最好不要吃

4

曾經我在描寫,如何在火星上種土豆的時候,曾經說過,火衛一長得就跟個土豆一樣。看了上面的這些圖片,想來大家也有同感。相信也有不少朋友看見土豆就會流口水。

但是火衛一這個土豆,可能不是很新鮮了。

這要從一個古老的傳說說起。

話說1950年代到1960年代末(根本就不古老啊喂!),人們發現火衛一每年都在減速,具體來說就是火衛一的軌道每年都會降低5釐米,墜向火星。

那個時候,因為全地球的大地測量資料實在匱乏,也幾乎沒有地球科學衛星上天,人們對於地球物理的理解還不夠深入,所以一想到火衛一減速,科學家們直觀的就認為,火衛一是被火星大氣層減速了。

但是火衛一實在很小,而火星外層大氣(2.76倍火星半徑處)又實在是很稀薄,如果真的想要取得如此顯著的減速效果,那火衛一就必須非常非常輕,密度非常非常小。

打西邊出來個“月亮”

保存在莫斯科航天博物館的火衛一模型

這麼算下來,前蘇聯科學家約瑟夫·什克洛夫斯基就於1958年提出了一個驚人的猜想:

這玩意兒,莫不是個人造物吧。

根據他的計算,Phobos可能是一個16km直徑的空心鐵球,鐵皮只有16cm厚,裡面全是空的。惟如此,才能解釋為什麼Phobos減速這麼快。關鍵是美國人也信了,1960年,時任美國總統艾森豪威爾的科學顧問也跟總統說,如果測量沒有出錯的話,這還真有可能,弄不好就是火星人造的飛船。

從那個時候開始,美蘇兩國對Phobos的興趣大增,幾乎所有奔火星的探測器,都要順路去Phobos看看。作為一顆並不大,似乎也並不算非常特殊的衛星,先後被水手7號、海盜1號、火星全球探勘者號(MGS)、火星快車、火星勘測軌道飛行器(MRO)、勇士號來來回回拍了好幾遍。前蘇聯還專門為它規劃了Fobos 1號和2號,雖然都莫名其妙地失敗了。後來2011年俄羅斯發射了Fobos-Grunt號,剛剛進入地球軌道就壞了。順便搭上了那次和中國合作的螢火一號。

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

打西邊出來個“月亮”

Phobos上一些主要的撞擊坑,圖自Wikipedia

火衛一體型小,但是遭受的撞擊可不少。火衛一上最大的撞擊坑,叫Stickney撞擊坑,這是火衛一和火衛二的發現者,Asaph Hall的妻子,Angeline Stickney Hall的孃家姓。(沒錯,天文學家就是可以為所欲為!)這個撞擊坑的直徑達到9km。剛才說什麼來著?火衛一平均半徑11km......

打西邊出來個“月亮”

Stickney撞擊坑,Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

溝壑和孔洞

3

再說說剛才那個撞擊坑。

可以看到,在這個最大的撞擊坑邊上,有很多的“劃痕”,或者說溝壑。

這些溝壑,是目前關於火衛一研究的熱點問題。

過去,學界直觀地認為,這些溝壑是由於最大的撞擊坑撞擊後的濺射物形成的。但是火星快車任務在2010年後的觀測結果顯示,這些溝壑的放射中心,並非Stickney撞擊坑,而是在Phobos自身軌道前進方向上。因此科學家認為,可能是前進方向來的碎屑,劃出了這些劃痕,而這些碎屑可能是火星遭到撞擊之後釋放出來的。

打西邊出來個“月亮”

火衛一地形圖,圖自U.S. Geological Survey

到了2018年,科學家進一步推斷,這其中的很多劃痕,就是造成Stickney撞擊坑的那一次撞擊,產生的漂礫劃出來的(Ramsley, Kenneth R.; Head, James W. (16 November 2018). "Origin of Phobos grooves: Testing the Stickney Crater ejecta model". Planetary and Space Science. 165: 137–147. doi:10.1016/j.pss.2018.11.004)。

但是另一派觀點認為,這些痕跡也可能是固體潮汐應力留下的痕跡。不過這些痕跡是如此的清晰,如果需要形成這樣子的痕跡的話,那麼火衛一需要一個鬆散多孔的內核,以及一層散碎的外皮。

打西邊出來個“月亮”

紅外線下的火衛一,由NASA的奧德賽號拍攝

科學觀測確實支持這一派觀點,火衛一表面確實大約覆蓋了一層100米的“土壤”,這些土壤推測都是Stickney撞擊坑那一次撞擊撞出來的碎屑。而火衛一內部,更像是“一個石堆”,由很多石頭堆積起來形成。

火衛一內部的孔洞大約佔體積的25%~35%,也就是有四分之一到三分之一都是空的。所以要讓引力潮汐形成那些溝壑,也可能是成立的。

壞掉的土豆最好不要吃

4

曾經我在描寫,如何在火星上種土豆的時候,曾經說過,火衛一長得就跟個土豆一樣。看了上面的這些圖片,想來大家也有同感。相信也有不少朋友看見土豆就會流口水。

但是火衛一這個土豆,可能不是很新鮮了。

這要從一個古老的傳說說起。

話說1950年代到1960年代末(根本就不古老啊喂!),人們發現火衛一每年都在減速,具體來說就是火衛一的軌道每年都會降低5釐米,墜向火星。

那個時候,因為全地球的大地測量資料實在匱乏,也幾乎沒有地球科學衛星上天,人們對於地球物理的理解還不夠深入,所以一想到火衛一減速,科學家們直觀的就認為,火衛一是被火星大氣層減速了。

但是火衛一實在很小,而火星外層大氣(2.76倍火星半徑處)又實在是很稀薄,如果真的想要取得如此顯著的減速效果,那火衛一就必須非常非常輕,密度非常非常小。

打西邊出來個“月亮”

保存在莫斯科航天博物館的火衛一模型

這麼算下來,前蘇聯科學家約瑟夫·什克洛夫斯基就於1958年提出了一個驚人的猜想:

這玩意兒,莫不是個人造物吧。

根據他的計算,Phobos可能是一個16km直徑的空心鐵球,鐵皮只有16cm厚,裡面全是空的。惟如此,才能解釋為什麼Phobos減速這麼快。關鍵是美國人也信了,1960年,時任美國總統艾森豪威爾的科學顧問也跟總統說,如果測量沒有出錯的話,這還真有可能,弄不好就是火星人造的飛船。

從那個時候開始,美蘇兩國對Phobos的興趣大增,幾乎所有奔火星的探測器,都要順路去Phobos看看。作為一顆並不大,似乎也並不算非常特殊的衛星,先後被水手7號、海盜1號、火星全球探勘者號(MGS)、火星快車、火星勘測軌道飛行器(MRO)、勇士號來來回回拍了好幾遍。前蘇聯還專門為它規劃了Fobos 1號和2號,雖然都莫名其妙地失敗了。後來2011年俄羅斯發射了Fobos-Grunt號,剛剛進入地球軌道就壞了。順便搭上了那次和中國合作的螢火一號。

打西邊出來個“月亮”

Fobos 1號想象圖

當然後來證明,數據確實有問題,火衛一減速並沒有那麼誇張,每年大約只有1.8cm的軌道高度損失。現在,科學家認為火衛一的減速是由於引力潮汐作用,而不是大氣減速。

順便海盜一號探測器也湊近了火衛一好好拍了照,應該確實不是人造物。應該吧……

但是說到底,火衛一依然在以每一百年兩米的速度墜向火星,在大約30~50個百萬年之後,火衛一就會被火星的引力潮汐摧毀,變成一個環繞火星的,暗淡的星環。

也就是說,這個土豆,正在漸漸走向崩解——這當然是不能吃的了。

所以你看,這火衛一,果真是個奇妙的月亮吧?

寫到這裡,已經是深夜,接近凌晨,窗外的夜,越發黑,也越發靜,但是那月光,卻是依舊明亮。

我想著,一輪早知自己將最終化為光暈,又每日都急急地去與太陽尋相會的月亮,是不是也很美呢?

美編:張 嶽

校對:黃志偉

"打西邊出來個“月亮”打西邊出來個“月亮”

七夕那天晚上,大概是父母們全忙著過節,就連我家樓下的孩子,都很早就結束了戶外活動。整個小區,很快安靜下來。我坐在窗邊,看著手機有點發愁,因為師兄又催稿了,還是在七夕這天,單身狗已哭暈......

銀河璀璨,但是城市的燈光更加璀璨,我坐在窗邊,看不見牛郎織女,只看見一彎明月。

月亮,自亙古以來,就是東昇西落;在可以預見的遙遠的未來,月亮也不會回頭。但是有一個地方,月亮西升、東落;在那個地方,月亮每天會升起兩次;在那個地方,月亮忽大忽小。

那是一個奇怪的月亮,那就是——火星的月亮,火衛一(Phobos)。

打西邊出來個“月亮”

火衛一增強色彩圖,由NASA探測器Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

1877年8月16日,Asaph Hall在英國海軍天文臺,觀測發現了火衛一,在這之前的8月12日,他發現了火衛二。火衛一是太陽系內除了月球以外,人類探測最深入的天然衛星,它確實魅力非凡。

月亮從西邊升起

1

地球的月亮,從東方升起,從西邊落下,是因為月亮繞地球公轉的軌道是逆時針,然而月亮的公轉軌道高於地球同步軌道,所以月亮的公轉沒有地球自轉快,地球的晨昏線總是追上天空中的月亮,於是月亮看起來是從東方升起的。

火星的月亮,火衛一(Phobos)就不一樣了,不像地球與月亮這麼疏遠,火衛一(Phobos)的軌道很低,距離火星地表只有6000km,軌道半長軸9376km,大約相當於2.76個火星半徑。也就是說,在火衛一和火星之間(約1.76個火星半徑),連第二個火星都塞不下,如膠似漆。相比較來說,地球和月球之間的距離,超過60倍地球半徑。

打西邊出來個“月亮”

火星與火衛一大小及距離比例圖,Phobos是右側紅圈中的小點,圖自Wikipedia

半徑如此小的軌道,自然是低於火星同步軌道的,因此,火衛一公轉的角速度,要遠遠高於火星的自轉角速度。火衛一總是追上火星的晨昏線,因此會從昏側,也就是西方升起。

不僅如此,這輪月亮每天會升起兩次。在火星表面的固定觀察者看來,Phobos每11小時6分鐘就會升起一次,而火星的一天大約24小時40分鐘。湊巧的話一天可以觀看三次月出。

打西邊出來個“月亮”

勇氣號拍攝的火衛一從火衛二前經過,時間流速是正常速度,圖自Wikipedia

倒著飛的月亮還造成了一種現象,那就是月亮每天都會和太陽相遇,每天都有日蝕——一個由西往東,一個由東往西,所以每天都會碰面。

打西邊出來個“月亮”

好奇號火星車2013年8月20日拍下的火星日蝕

火衛一太小,無法完全遮住太陽,只會蓋住一部分,然後在火星表面投下一個深深的影子。在這個影子之內,能夠看到日環蝕。

打西邊出來個“月亮”

Mars Global Surveyor於1999年8月26日拍下的火衛一投在火星表面的陰影

體型小,但是黏人

2

看了上一節的比例圖,大家可能也注意到了,火衛一那是小、很小、細小、微小、渺小、非常小。這麼小的傢伙,怎麼能勝任“大如玉盤”的月亮的責任呢?

還真能,下面這張圖是在火星上看來,火衛二(最左)、火衛一的大小;與地球上看來,月亮的大小的對比。

打西邊出來個“月亮”

雖說比起咱們月球的圓潤、光滑、大氣,火衛一還差了些火候,但是要在火星上賞月,問題不大。

火衛一平均半徑11km,作為比較,月球平均半徑1737.1km。之所以還算能看清,還是因為那個原因,它的軌道半徑很小,距離地面很近。近大遠小的原理,被火衛一活學活用了。

由於火衛一的公轉半徑小,火衛一相對於火星上的固定觀測者,在地平線處和在正天頂處的距離很不一樣。做個簡單的三角函數運算,在地平線處,火衛一距離火星赤道處的觀察者大約2.57火星半徑,而在正天頂時,火衛一距離此觀察者僅有1.76火星半徑,差距很大。因此火衛一會很明顯地先越來越大,經過天頂之後再越來越小。

打西邊出來個“月亮”

Phobos上一些主要的撞擊坑,圖自Wikipedia

火衛一體型小,但是遭受的撞擊可不少。火衛一上最大的撞擊坑,叫Stickney撞擊坑,這是火衛一和火衛二的發現者,Asaph Hall的妻子,Angeline Stickney Hall的孃家姓。(沒錯,天文學家就是可以為所欲為!)這個撞擊坑的直徑達到9km。剛才說什麼來著?火衛一平均半徑11km......

打西邊出來個“月亮”

Stickney撞擊坑,Mars Reconnaissance Orbiter拍攝

溝壑和孔洞

3

再說說剛才那個撞擊坑。

可以看到,在這個最大的撞擊坑邊上,有很多的“劃痕”,或者說溝壑。

這些溝壑,是目前關於火衛一研究的熱點問題。

過去,學界直觀地認為,這些溝壑是由於最大的撞擊坑撞擊後的濺射物形成的。但是火星快車任務在2010年後的觀測結果顯示,這些溝壑的放射中心,並非Stickney撞擊坑,而是在Phobos自身軌道前進方向上。因此科學家認為,可能是前進方向來的碎屑,劃出了這些劃痕,而這些碎屑可能是火星遭到撞擊之後釋放出來的。

打西邊出來個“月亮”

火衛一地形圖,圖自U.S. Geological Survey

到了2018年,科學家進一步推斷,這其中的很多劃痕,就是造成Stickney撞擊坑的那一次撞擊,產生的漂礫劃出來的(Ramsley, Kenneth R.; Head, James W. (16 November 2018). "Origin of Phobos grooves: Testing the Stickney Crater ejecta model". Planetary and Space Science. 165: 137–147. doi:10.1016/j.pss.2018.11.004)。

但是另一派觀點認為,這些痕跡也可能是固體潮汐應力留下的痕跡。不過這些痕跡是如此的清晰,如果需要形成這樣子的痕跡的話,那麼火衛一需要一個鬆散多孔的內核,以及一層散碎的外皮。

打西邊出來個“月亮”

紅外線下的火衛一,由NASA的奧德賽號拍攝

科學觀測確實支持這一派觀點,火衛一表面確實大約覆蓋了一層100米的“土壤”,這些土壤推測都是Stickney撞擊坑那一次撞擊撞出來的碎屑。而火衛一內部,更像是“一個石堆”,由很多石頭堆積起來形成。

火衛一內部的孔洞大約佔體積的25%~35%,也就是有四分之一到三分之一都是空的。所以要讓引力潮汐形成那些溝壑,也可能是成立的。

壞掉的土豆最好不要吃

4

曾經我在描寫,如何在火星上種土豆的時候,曾經說過,火衛一長得就跟個土豆一樣。看了上面的這些圖片,想來大家也有同感。相信也有不少朋友看見土豆就會流口水。

但是火衛一這個土豆,可能不是很新鮮了。

這要從一個古老的傳說說起。

話說1950年代到1960年代末(根本就不古老啊喂!),人們發現火衛一每年都在減速,具體來說就是火衛一的軌道每年都會降低5釐米,墜向火星。

那個時候,因為全地球的大地測量資料實在匱乏,也幾乎沒有地球科學衛星上天,人們對於地球物理的理解還不夠深入,所以一想到火衛一減速,科學家們直觀的就認為,火衛一是被火星大氣層減速了。

但是火衛一實在很小,而火星外層大氣(2.76倍火星半徑處)又實在是很稀薄,如果真的想要取得如此顯著的減速效果,那火衛一就必須非常非常輕,密度非常非常小。

打西邊出來個“月亮”

保存在莫斯科航天博物館的火衛一模型

這麼算下來,前蘇聯科學家約瑟夫·什克洛夫斯基就於1958年提出了一個驚人的猜想:

這玩意兒,莫不是個人造物吧。

根據他的計算,Phobos可能是一個16km直徑的空心鐵球,鐵皮只有16cm厚,裡面全是空的。惟如此,才能解釋為什麼Phobos減速這麼快。關鍵是美國人也信了,1960年,時任美國總統艾森豪威爾的科學顧問也跟總統說,如果測量沒有出錯的話,這還真有可能,弄不好就是火星人造的飛船。

從那個時候開始,美蘇兩國對Phobos的興趣大增,幾乎所有奔火星的探測器,都要順路去Phobos看看。作為一顆並不大,似乎也並不算非常特殊的衛星,先後被水手7號、海盜1號、火星全球探勘者號(MGS)、火星快車、火星勘測軌道飛行器(MRO)、勇士號來來回回拍了好幾遍。前蘇聯還專門為它規劃了Fobos 1號和2號,雖然都莫名其妙地失敗了。後來2011年俄羅斯發射了Fobos-Grunt號,剛剛進入地球軌道就壞了。順便搭上了那次和中國合作的螢火一號。

打西邊出來個“月亮”

Fobos 1號想象圖

當然後來證明,數據確實有問題,火衛一減速並沒有那麼誇張,每年大約只有1.8cm的軌道高度損失。現在,科學家認為火衛一的減速是由於引力潮汐作用,而不是大氣減速。

順便海盜一號探測器也湊近了火衛一好好拍了照,應該確實不是人造物。應該吧……

但是說到底,火衛一依然在以每一百年兩米的速度墜向火星,在大約30~50個百萬年之後,火衛一就會被火星的引力潮汐摧毀,變成一個環繞火星的,暗淡的星環。

也就是說,這個土豆,正在漸漸走向崩解——這當然是不能吃的了。

所以你看,這火衛一,果真是個奇妙的月亮吧?

寫到這裡,已經是深夜,接近凌晨,窗外的夜,越發黑,也越發靜,但是那月光,卻是依舊明亮。

我想著,一輪早知自己將最終化為光暈,又每日都急急地去與太陽尋相會的月亮,是不是也很美呢?

美編:張 嶽

校對:黃志偉

打西邊出來個“月亮”"

相關推薦

推薦中...