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怎樣才算是衛星?

文/山羊

小明把〈趣味多腦河〉版刊登過的,介紹行星的剪報拿出來,準備算算太陽系裡總共有多少(天然)衛星(natural satellite)時,發現爸爸曾說:「水星是唯一沒有衛星的行星。」

可是,金星也沒衛星呀!

爸爸馬上認錯,的確不可把科學家說過的「金星過去可能有一顆因引力相互作用而被摧毀,或從軌道上彈出的衛星」計算進去。

於是,除地球有1顆衛星外,小明從剪報中找出火星2顆、木星95顆、土星146顆、天王星28顆以及海王星16顆,加總起來共288顆的衛星,這也是目前國際天文學聯合會(IAU)正式承認的數字。

不過,當好友阿傑問他:為什麼我們唯一的衛星Moon(月球)這個英文字,也是「衛星」的意思時,他卻不知該怎麼回答。

第一衛星 相繼沿用

自古以來,人類夜晚一抬起頭,就可看到月球高掛天空,所以它是人類最早知道的第一顆衛星。不過,在1543年哥白尼出版《天體運行論》之前,月球一直被認為是顆「行星」。

中文用一彎眉月造出象形文字「月」,英文的moon則源字古日耳曼語,一直演變到約1380年的moone,再變成現在寫法。後來,科學家發現,所有行星的衛星就沿用moon這個字。例如,火星有two moons(兩顆衛星)。

問題是,小明也看過satellite(衛星)這個比較難的字。它又是什麼呢?

原來,第一個使用這個字來描述軌道天體的是德國天文學家克卜勒(Johannes Kepler),源自拉丁語satelles,是「守衛、侍從或伴侶」的意思,可以貼切描述在穿越天空的旅程中,一直伴隨著主行星的所有衛星。

誰知道,蘇聯在1957年發射第一顆人造衛星(artificial satellite)「史普尼克1號」(Sputnik I),出現了跟「天然衛星」不一樣的新名詞。不過這個新名詞很快就被捨棄,習慣上還是使用單獨的satellite這個字,而用moon這個字來代表「天然衛星」。

不過,為避免混淆,如果提到的是地球的衛星「月球」,它就是一個專有名詞,要將Moon第一個字大寫,提到其他行星的衛星時,就是普通名詞,則用不需大寫的moon。

圍繞行星 一起繞日

至於衛星(moon)是什麼呢?

衛星是太空中繞著較大天體運行的天體,有多種形狀、大小及類型。它們通常是固體,很少有大氣層。大多數行星的衛星可能是由早期太陽系中圍繞行星循環的氣體與塵埃圓盤所形成的。

我們的太陽系中有數百顆衛星,包括八大行星及矮行星(如冥王星)。原本科學家一直無法確定小行星的軌道上是否有衛星。但1993年,「伽利略號」太空船在掠過小行星帶時,發現了小行星「艾達」(Ida)的衛星,從此以後,美國太空總署噴射推進實驗室,已列出了473顆繞著小行星及矮行星運行的衛星。

不過IAU說,雖然基本上可以說任何繞著較大天體運行的天體都是衛星,但嚴格說起來,太陽系行星的衛星必須滿足以下條件:

它需要受到行星的引力約束,圍繞行星運行,並且還得一起跟著行星圍繞著太陽轉,而不是直接繞太陽運行。

它的形狀應該大致是球形,但體積比行星小得多,並在距離行星不遠的軌道上運行。如果它的大小與其主行星相當,那麼它本身就是顆行星,而不是衛星。

它本身質量需足以讓它保持穩定形狀,並清除其軌道上大部分的碎片,這樣它才能成為軌道上的主要天體。

它的運行必須不受其他行星或天體的引力干擾太多,否則可能會導致軌道不穩定。一但軌道不穩定,它就有可能最終會被拋出或墜落到行星上。

聽到這裡,小明恍然大悟:「原來,這就是月球最初被認為是地球旁的另一顆行星,後來卻被歸類於衛星的原因。」

爸爸說:「哈哈,一點也沒錯!」

圖/BOB

08 02 2025

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