一件海卫一引发的惨案

在过去的几十年中，我们对太阳系中卫星的研究，让我们更好地了解了太阳系的过去。目前，木星的卫星被发现并命名的有69颗，土星有62颗，天王星27颗。而围绕这三颗气态巨行星运转的卫星大多是轨道倾角低且顺行的。然而，海王星的卫星系统却截然不同。

海王星的卫星比其他气态巨行星少得多，卫星系统的大部分质量都只集中在一颗卫星——海卫一上。科学家相信海卫一是被海王星捕获的卫星。事实上，很久以前，海王星可能也有数量庞大的卫星系统，而海卫一的到来破坏了这一切。

一篇题目为“原始海王星卫星系统中海卫一的演化”的论文发表在天体物理杂志上。作者提出海王星的原初卫星系统，并且说明了海卫一的到来可能对卫星系统造成的影响。

一件海卫一引发的惨案

很多年前，科学家已经接受了这个观念：海卫一曾是一颗矮行星，从柯伊伯带分离出来，然后被海王星的引力捕获。这个结论基于海卫一的运行方式与我们现有的气态巨行星及其卫星的形成模型相矛盾——它正围绕海王星的高倾角轨道逆行。现有的模型表明，气态巨行星通过吸积气体形成，而它的卫星是从它的尘埃盘中诞生的，在这个模型中诞生的卫星都应该顺行且轨道倾角不大于一度。因此，科学家相信海卫一是两块互相绕转的海王星外天体中的一块，当这两块相互绕转的天体经过海王星时，其中一块被海王星捕获，成为了海卫一，并逐渐落入现在的轨道。

正如Rufu 博士和 Canup 博士在他们的研究中提到的那样，海卫一的质量很大，它的到来很可能影响了海王星卫星系统的演化。原初卫星和海卫一的分散、碰撞之类的相互作用可能会改变海卫一的轨道和质量，以及整个海王星系统。他们解释道：

“我们评估原始卫星之间的碰撞是否具有足够的破坏性，以创造一个加速海卫一环化的碎片盘，或者海卫一是否会首先遭受破坏性影响。我们试图找到将产生当前海王星系统结构的原始卫星系统的质量。”

为了探究海王星系统是如何形成的，科学家建立了不同的原初卫星系统模型，其中一个和天王星的卫星系统相似——四颗顺行的且质量比例和天王星质量最大的四颗卫星相同，和一颗质量适中的卫星。他们随后对海卫一的出现将如何影响这些系统进行了模拟。

模拟是基于破坏测量定律进行的，这个定律能够计算在海卫一和卫星的一系列碰撞后物质的分配。在200次模拟后，科学家发现原初卫星质量配比大概是现在的天王星卫星系统（或比天王星更小一些）的卫星质量配比时，加入海卫一后形成的卫星系统是最吻合现在的海王星系统的。而质量越大的卫星系统越不可能形成现在的海王星系统。

同时，科学家还发现海卫一与原始卫星系统的相互作用能够为海王星公转轨道的迅速减小以为不规则小卫星腾出轨道空间提出可能的解释。否则，海王星与海卫一之间的潮汐力作用会使海卫一保持原本的轨道高度，而那些不规则小卫星也便会因此而被踢出海王星系统了。

这项研究不仅为海王星系统为何与众不同提出了一种合理的解释，还揭示了海王星系统形成的原因可能是因为它和柯伊伯带比较接近，为它捕获从柯伊伯带中逃逸的矮行星提供了条件。海王星可能也曾拥有和木星、土星、天王星类似的系统。

在未来，科学家还需要继续研究海卫一作为海王星的卫星是如何演化的，海卫一和其他原初卫星的相互作用还有很多谜团尚未解开，并且幸存的不规则小卫星是否稳定也有待继续研究。