为什么没有围绕行星的卫星转动的星体？ 第1页

准确点说是“没观察到”卫星的天然卫星——不排除未来会发现，后面会有说明。

首先引入一个重要的概念——希尔球——卫星能够稳定围绕行星运行的最大范围。超过这个范围，卫星就将受恒星的扰动，随时会揭竿起义脱离行星了。注意希尔球是一个“最大”范围，一般认为只有1/2甚至1/3希尔球半径以内，才足够稳定到经过几十亿年，仍然能被我们看到。

希尔球主要取决于恒星和行星的质量以及行星轨道。很直观的：恒星质量越大，对卫星的扰动越大；行星的质量越大，或者天高皇帝远，行星对卫星的控制力就越强。

对于恒星-行星-卫星三级系统，行星只要够大，距离恒星够远，就总能自立门户，养一堆卫星小弟。但是如果再加上一级系统，庞大的行星引力会削弱卫星对下一级星体的影响力，造成卫星的希尔球范围很小，甚至与洛希球接近，甚至贴近卫星表面，就没有空间容纳下一级星体了。

当然问题不是无解的，这颗大行星可以距离恒星足够远，这样它的卫星也可以在距离行星较远的轨道上运行，可以拥有下一级天体的稳定运行空间。然而对于太阳系这样原生的行星系统，尽管恒星的引力范围其实非常大，但是远离恒星的区域，星际物质稀薄，缺乏形成足够大的行星及卫星的条件。

总结一下：

洛希极限和卫星密度限制了最底层星体公转半径的下限，原行星盘物质分布限制了大行星公转半径的上限，希尔球又要求上下级系统之间有足够大的数量级差异。这三个限制条件决定了，对于太阳系，容下稳定运行的四级系统的概率较小。

这其实还不是无解的，以上限制只对原生行星有效，如果是俘获的大行星就未必了。流浪行星被俘获并且在远离恒星的轨道上运行的条件异常苛刻，但是毕竟不是没有。然而，即便有，也太远了。寻找太阳系第十行星已经如此之难，观察它的卫星系统，并且还要是公转半径较大的卫星，更远远超出目前的观测水平。

当然，太阳系处于银河系的偏僻角落，星际物质本来就偏少，那么放眼太阳系外呢？在宇宙中物质相对充盈的区域，这样的四级系统未必无法形成。

我们对太阳系外行星的观测，最主要的是径向速度法和凌日法。很遗憾，这两种方法都要求行星较大，距离恒星较近。远离恒星的大行星，公转角速度太小，对恒星引起的径向速度小，引起的多普勒效应无法被观测到；同时，发生凌日的机会也更少，周期太长，即便及其幸运的观测到一次，也无法确定是行星的凌日还是星际尘埃的遮挡。连系外行星观测本身都如此难，更何况观测其卫星系统了。

所以，近的条件不够充裕（不是不可能，其实月球还是蛮有条件拥有一个小卫星的），远的看不到，这就是我们始终没有观察到卫星之天然卫星的原因。