太空探索

火衛二:火星身邊的迷你“土豆”

火星較小、較外側的衛星,直徑僅約 12 公里,表面覆蓋著厚厚的塵埃層。它可能是被火星捕獲的小行星,從火星表面看去只是一顆緩緩移動的亮星。

火衛二:火星身邊的迷你“土豆”

如果把火衛二(Deimos)放進一座大城市,它只有城區那麼寬:平均直徑約 12.4 公里。它是火星兩顆衛星中較小、也較外側的一顆,形狀不規則,像一顆裹著灰塵的馬鈴薯。

火星最小、最外側的衛星

1877 年 8 月,美國天文學家阿薩夫·霍爾在華盛頓的美國海軍天文臺發現了火衛二,幾天後又發現了火衛一。它的名字來自希臘神話中戰神阿瑞斯之子德莫斯,意為"恐懼"。

火衛二距離火星中心約 23,460 公里,是火衛一軌道半徑的兩倍半。它繞火星一週需要約 30.3 小時,比火星的一天(約 24.6 小時)略長。和正在墜向火星的火衛一不同,火衛二的軌道正在極其緩慢地向外擴張。這個變化慢到人類一生中完全感覺不到;它極遙遠的未來如何演化,還會受到太陽等天體引力的影響。

被厚厚塵埃覆蓋的表面

火衛二表面最顯著的特徵,是一層厚厚的風化層——由無數撞擊產生的細碎塵埃與碎石堆積而成。這層"塵埃毯"填平了大多數隕石坑的邊緣,使火衛二看起來比火衛一平滑得多,彷彿被磨去了稜角。

1977 年"海盜 1 號"探測器拍攝的火衛二,平滑的表面幾乎看不到明顯的隕石坑
1977 年"海盜 1 號"探測器拍攝的火衛二,平滑的表面幾乎看不到明顯的隕石坑

有趣的是,火衛二上僅有的兩座被正式命名的隕石坑,都只有約 2 公里寬,名字分別是斯威夫特和伏爾泰——這兩位作家都在火衛二被發現之前,就在小說裡"預言"過火星有兩顆衛星。

形狀與內部結構

火衛二的三軸尺寸約為 15×12×11 公里,平均直徑約 12.4 公里,小到放在月球旁邊只是一個幾乎看不見的小點。

火衛二、火衛一與月球的大小對比示意圖——兩顆火星衛星在月球面前只是微小的碎塊;本機化配圖
火衛二、火衛一與月球的大小對比示意圖——兩顆火星衛星在月球面前只是微小的碎塊;本機化配圖

它的平均密度僅約 1.47 克/立方釐米,遠低於普通岩石,說明內部可能含有大量孔隙,或許是鬆散的碎石堆結構,也可能混有水冰。它的表面重力只有地球的約三千分之一,逃逸速度約每秒 5.6 米——用力扔出一個球,就可能讓它永遠離開火衛二。由於沒有大氣和磁場保護,表面溫度約為零下 40 攝氏度。

身世之謎:被捕獲的小行星?

火衛二的顏色、反照率(僅約 0.07,比煤炭亮不了多少)和光譜特徵都與小行星帶外側的 C 型或 D 型小行星十分相似。這引出了一個流傳已久的假說:它和火衛一原本是太陽系早期的小行星,後來被火星引力捕獲,逐漸成為衛星。

火衛二的兩個半球(增強色彩),暗紅色調與碳質小行星極為相似,比例尺為 2 公里
火衛二的兩個半球(增強色彩),暗紅色調與碳質小行星極為相似,比例尺為 2 公里

不過也有科學家認為,火星衛星更像是一次巨大撞擊後飛濺出的碎片重新聚集而成的。2023 年,阿聯酋"希望號"探測器近距離觀測火衛二後,發現其表面成分可能更接近火星本身的岩石,讓這場爭論更加撲朔迷離。未來的取樣任務或許能最終揭開它的身世。

從火星上看,它像月亮嗎?

如果你站在火星表面,看到的景象會和地球上的月升月落截然不同。火衛二太小、太遠,肉眼看上去只是一顆明亮的星點,角直徑約 2 角分,只有我們在地球上看滿月的十幾分之一,甚至比地球上看金星大不了多少。

由於它的公轉週期只比火星自轉慢幾個小時,火衛二在天空中移動得極慢:從東方升起到西方落下,要在天上停留 約 2.7 個地球日,每隔約 5.5 天才再次升起。沒有壯觀的月相,沒有皎潔的月光——只有一顆緩緩移動的"亮星",安靜地陪伴著紅色的荒漠。

參考資料