天文学中的马太效应
自然界生物和人类社会都遵从马太效应,强者恒强,弱者越弱。其实宇宙空间也是如此,绝大部分资源向一方严重倾斜(lopside)是常态,天体系统中势均力敌的情况相当罕见。
例子数不胜数,以太阳系为例。太阳占了太阳系总质量的99。86,行星质量总和还不到太阳质量的千分之一。
木星作为太阳系最大的行星,占了行星总质量的71,几乎是其他行星质量总和2。5倍。但它只有约太阳质量的1047分之一。
小行星带看起来数以千计,其实质量加起来还远远达不到地球质量的千分之一,而且三分之一都被谷神星占走了。即便没有木星强大的引力干扰,小行星带聚成一个天体,质量也不及月球的5。
土星62颗天然卫星,但土卫六泰坦一个月亮就占土星卫星系统总质量的96以上,而其他六颗中型卫星的质量仅占约4(见图一)。木星79颗卫星,但99。997的质量都被四颗伽利略卫星占走了(见图二)。
图一:Titan土卫六
图二:木卫一Io,木卫二Europa,木卫三Ganymede,木卫四Callito
这还不算夸张,海卫一Triton更是凭一己之力占了海王星轨道总质量的99。67(见图三)。而排在海卫一后面所有太阳系卫星质量加起来还比不上一个海卫一那么重。因此虽然天王星卫星数量比海王星多一倍,但实打实玩重量,一个海卫一可以秒杀27个天卫。
图三:海卫一Ttiton,其他海王星卫星allothermoons
可是和巨大的母星比起来,海卫一却只有海王星质量的近5000分之一。然而即便这样,海卫一依然是相比于母星而言,第二大的卫星(第一大是月球)。可以说,太阳系中仅有的七颗大型天然卫星(从大到小:木卫三,土卫六,木卫四,木卫一,月球,木卫二和海卫一),在卫星世界中可谓巨人般的存在。
太阳系中太阳和行星,行星和卫星的质量差距几乎都是以1000倍为基数开始计量。例如:木星和最大的卫星木卫三的质量比,差距达到惊人的12720:1。因此像地月81。3:1,冥王星卡戎8。8:1这种已经不小的质量差距,在绝大部分实例面前差距都已经算小了。
图四:太阳系类地行星,大型卫星,和中型卫星
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