太空探索

火卫二:火星身边的迷你“土豆”

火星较小、较外侧的卫星,直径仅约 12 公里,表面覆盖着厚厚的尘埃层。它可能是被火星捕获的小行星,从火星表面看去只是一颗缓缓移动的亮星。

火卫二:火星身边的迷你“土豆”

如果把火卫二(Deimos)放进一座大城市,它只有城区那么宽:平均直径约 12.4 公里。它是火星两颗卫星中较小、也较外侧的一颗,形状不规则,像一颗裹着灰尘的马铃薯。

火星最小、最外侧的卫星

1877 年 8 月,美国天文学家阿萨夫·霍尔在华盛顿的美国海军天文台发现了火卫二,几天后又发现了火卫一。它的名字来自希腊神话中战神阿瑞斯之子德莫斯,意为"恐惧"。

火卫二距离火星中心约 23,460 公里,是火卫一轨道半径的两倍半。它绕火星一周需要约 30.3 小时,比火星的一天(约 24.6 小时)略长。和正在坠向火星的火卫一不同,火卫二的轨道正在极其缓慢地向外扩张。这个变化慢到人类一生中完全感觉不到;它极遥远的未来如何演化,还会受到太阳等天体引力的影响。

被厚厚尘埃覆盖的表面

火卫二表面最显著的特征,是一层厚厚的风化层——由无数撞击产生的细碎尘埃与碎石堆积而成。这层"尘埃毯"填平了大多数陨石坑的边缘,使火卫二看起来比火卫一平滑得多,仿佛被磨去了棱角。

1977 年"海盗 1 号"探测器拍摄的火卫二,平滑的表面几乎看不到明显的陨石坑
1977 年"海盗 1 号"探测器拍摄的火卫二,平滑的表面几乎看不到明显的陨石坑

有趣的是,火卫二上仅有的两座被正式命名的陨石坑,都只有约 2 公里宽,名字分别是斯威夫特和伏尔泰——这两位作家都在火卫二被发现之前,就在小说里"预言"过火星有两颗卫星。

形状与内部结构

火卫二的三轴尺寸约为 15×12×11 公里,平均直径约 12.4 公里,小到放在月球旁边只是一个几乎看不见的小点。

火卫二、火卫一与月球的大小对比示意图——两颗火星卫星在月球面前只是微小的碎块;本地化配图
火卫二、火卫一与月球的大小对比示意图——两颗火星卫星在月球面前只是微小的碎块;本地化配图

它的平均密度仅约 1.47 克/立方厘米,远低于普通岩石,说明内部可能含有大量孔隙,或许是松散的碎石堆结构,也可能混有水冰。它的表面重力只有地球的约三千分之一,逃逸速度约每秒 5.6 米——用力扔出一个球,就可能让它永远离开火卫二。由于没有大气和磁场保护,表面温度约为零下 40 摄氏度。

身世之谜:被捕获的小行星?

火卫二的颜色、反照率(仅约 0.07,比煤炭亮不了多少)和光谱特征都与小行星带外侧的 C 型或 D 型小行星十分相似。这引出了一个流传已久的假说:它和火卫一原本是太阳系早期的小行星,后来被火星引力捕获,逐渐成为卫星。

火卫二的两个半球(增强色彩),暗红色调与碳质小行星极为相似,比例尺为 2 公里
火卫二的两个半球(增强色彩),暗红色调与碳质小行星极为相似,比例尺为 2 公里

不过也有科学家认为,火星卫星更像是一次巨大撞击后飞溅出的碎片重新聚集而成的。2023 年,阿联酋"希望号"探测器近距离观测火卫二后,发现其表面成分可能更接近火星本身的岩石,让这场争论更加扑朔迷离。未来的采样任务或许能最终揭开它的身世。

从火星上看,它像月亮吗?

如果你站在火星表面,看到的景象会和地球上的月升月落截然不同。火卫二太小、太远,肉眼看上去只是一颗明亮的星点,角直径约 2 角分,只有我们在地球上看满月的十几分之一,甚至比地球上看金星大不了多少。

由于它的公转周期只比火星自转慢几个小时,火卫二在天空中移动得极慢:从东方升起到西方落下,要在天上停留 约 2.7 个地球日,每隔约 5.5 天才再次升起。没有壮观的月相,没有皎洁的月光——只有一颗缓缓移动的"亮星",安静地陪伴着红色的荒漠。

参考资料