一颗卫星或许曾与金星共存长达17亿年，最终被金星吞噬

金星如今没有卫星，但一项近期发表于预印本平台《arXiv》的模拟研究表明，它曾在近20亿年的时间里拥有过一颗卫星，直至这颗卫星被金星自身吞噬。弄清这一过程，有助于我们了解金星过去的宜居性。

金星没有卫星，但这种情况可能并非一直如此。图片来源：NASA images/Shutterstock

太阳系早期，大量大型天体很可能撞击过金星，这类撞击或许催生了一颗卫星，其形成机制与普遍认为形成地球月球的大撞击事件类似。美国加州大学河滨分校的Stephen Kane表示：“金星极有可能经历过一次能形成卫星的撞击事件。”

因此金星如今没有卫星的情况十分特殊，而Kane及其同事或许给出了答案。他们模拟了金星若曾拥有卫星会发生的演化过程，结果发现，几乎在所有模拟场景中，这颗卫星最终都会被金星吞噬，在距今很久以前就已彻底消失。

金星的自转方式相对于太阳而言十分奇特：它的公转周期为225天，而自转周期却长达243天。这一现象可能是其浓厚的大气减缓了自转速度导致的。与之相反，地球的自转速度快得多，会将角动量转移给月球，使得月球每年以数厘米的速度远离地球。而对金星来说，情况恰好相反。Kane解释道：“金星的卫星会向内转移角动量，而非向外。这会导致卫星的轨道发生灾难性坍缩。”

研究人员发现，在模型的上限条件下，一颗质量约为月球一半的卫星，能够围绕金星存续17亿年。而如果卫星质量达到月球的两倍，受更强潮汐效应的影响，它仅能存续3000万年。当卫星运行到距离金星约15000公里的位置时，就会抵达所谓的洛希极限。Kane表示：“在这个位置，金星的引力会将卫星撕碎，进而将其吞噬。”卫星的碎片会暂时在金星周围形成环带，最终坠入金星大气。

密苏里州圣路易斯华盛顿大学的Paul Byrne认为，该模型很有研究价值，但难以证实。他表示：“这一观点极难验证，因为几乎没有任何遗迹留存下来。”原因是金星表面因火山活动反复重塑，原始地貌早已被覆盖。

不过Kane表示，未来的金星表面探测任务可以搭载地震仪——一种通过测量地震波研究行星内部结构的设备，以此寻找被吞噬卫星埋藏在地下的证据。“这会为我们提供大量信息。”他说道。

如果金星确实曾拥有卫星，这颗卫星或许对金星的宜居性产生过影响。此前研究认为，金星表面曾存在海洋。这颗卫星可能与金星的失控温室效应有关——在这一过程中，金星的水分因未知原因全部流失，最终形成了浓厚且致命的大气。

Kane表示：“如果金星早期曾存在宜居期，那么核心问题就是是什么终结了这一时期。”卫星撞击金星可能导致其大部分水分蒸发。“这完全有可能与金星的失控温室状态相关。”他补充道。

相关论文信息：https://doi.org/10.48550/arXiv.2608.25036