太阳系逆行卫星的成因

周德相

摘  要：太空充满神秘，人类对太空的探索研究是自然科学的基础理论学科之一。人类赖以生存的地球是太阳系中的行星成员，卫星则是太阳系中仅此于行星的重要成员。本文对太阳系卫星逆轨道运行成因的研究探索，在于丰富人类对太阳系演化的认识。

关键词：太阳系演化;行星;卫星轨道变迁

1 引言

在学界，把逆轨道运行卫星称为不规则卫星。从太阳系木星以外行星的卫星情况看，均出现一些不规则卫星。当前，学界认为逆行卫星因其轨道完全相反，不可能来自本行星系统云盘，而是本行星引力俘获或某一天体相撞散落。但从不规则卫星运行特征来看，这一看法并不成熟。

因为，从行星引力量能来说，俘获卫星并不难，但要将卫星俘获稳定在轨道上，概率很低，比较难。尤其将卫星稳定在远距离与高倾角的轨道上。指于天体碰撞散落成为逆轨道行星，其概率也不会高，因为碰撞发生位置、及产生碎件的运行方向、速度都是随机的，而所发现的不规则卫星都具有相同的倾向性特点：①离本行星距离较远，②轨道高倾角，③远端摄动现象明显。

2 逆行卫星因其生成位置特殊，以及受到引力摄动不能复原之故

通过对太阳系各行星的卫星运行轨道对比，绘制各行星的卫星运行图，以平均距离L为X轴、平均速度V为Y轴，标出各卫星位置，然后将相邻卫星进行平滑连接。我们会发现，这条连线整体平滑似有规则。本文将这条线称为“规则线”。由此不难看出，所有逆行卫星与顺行卫星一样，都在这条规则线上;所有逆行卫星也都在规则线的低远端;所有逆行卫星都表现出与顺行卫星具有完全相同的运行特征，只有木卫⑦偏离少许，表现出动力量能稍大（笔者未排除网站数据有误的可能），动力指向趋向木星。既使密集出现在相近轨道上的卫星，也都在规则线上运行。

為什么逆行卫星也能如此规则呢？在宇宙氢流效应作用下，行星在形成与运行过程中，出现一些逆行卫星，这与卫星初始云星坯形成时的位置有密切关系。

行星云星坯与卫星云星坯形成时间是相近的，通常卫星云星坯不早于行星云星坯。卫星云星坯形成后，随着时间的推移延续，渐渐演变为星坯，然后渐渐演变为星体。在这个过程中及往后的时间里，云星坯或星坯或星体运行的轨道倾角θ会随着行星系统运行的持续而发生变迁，这个变迁具有向行星赤平面靠拢的趋势。也即卫星轨道倾角θ具有两个渐变趋势，当90°>θ>-90°时，轨道倾角θ趋向零度;当270°>θ>90°时，轨道倾角趋向180度。

由于处在轨道高倾角远瑞的云星坯或星坯或星体，受本行星系统中心引力影响减弱，而受外引力摄动的力矩增大。因此，当卫星云星坯或星坯或星体，在轨道倾角90度附近、270度附近，受到外引力摄动时，容易发生摄动跨象限，或称摄动跨行星自转轴线。也即轨道高倾角顺行卫星在远端受摄动发生了跨象限后，卫星未能自行回复到原轨道上，即成为逆行卫星。因此，将逆行卫星发映到运行图上时，能表现出与顺行卫星有一致的动力来源与动力指向，都同特征地在规则线的相应位置上运行。

3 结语

也就是说，远距离卫星在轨道倾角90°附近、270°附近，存在着二个可能会发生顺逆互换的区域。由于有这样的可能性，使得系统势应顺行的多卫星系统，发生或存在逆轨道卫星将是一个普遍的常见现象。