正如卡爾·薩根曾經說過，“如果你想從頭開始製作一個蘋果派，你必須首先發明宇宙。” 根據新的研究，如果你想從頭開始製造一個月亮，你必須首先創造出帶環的行星（當然是在發明宇宙之後）。
地球的衛星可能起源於一個早已消失的環系統，很像仍然環繞土星的環——其他行星的許多衛星也是如此。 法國天體物理學家得出結論，太陽系中大部分規則衛星——那些在近赤道軌道上緊貼其行星的衛星——是以這種方式形成的，而不是像行星形成過程的直接結果那樣與行星同時形成。研究人員在11月30日出版的《科學》雜誌上報告了他們的發現。
法國尼斯大學索菲亞科技園區和蔚藍海岸天文臺的天體物理學家奧雷利安·克里達說：“從根本上說，這與月球和巨行星衛星的誕生過程相同，即環的擴散。”他與巴黎狄德羅大學的塞巴斯蒂安·查諾茲共同撰寫了這項研究。
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透過理論建模，研究人員發現，衛星形成過程始於行星環的邊緣，在那裡，衛星可以形成而不會被行星的引力撕裂。在那裡，小衛星從環狀物質中凝結，然後向外遷移。隨著環系統不斷噴射出一個又一個小衛星，這些小物體合併形成更大的衛星，這些更大的衛星在它們從行星向外螺旋移動時可能會依次合併。
小衛星裝配線的想法不同於衛星誕生的標準概念，在標準概念中，衛星和它們的主星一起從塵埃和氣體漩渦雲中凝結，就像人們認為行星本身是在新生太陽周圍形成的那樣。 太陽系微縮概念似乎適用於最大的衛星，例如木星的四顆所謂的伽利略衛星，但是圍繞其他巨行星執行的小衛星群“迄今為止被認為是副產品”，克里達說。
新的假設似乎解釋了土星、天王星和海王星的規則衛星中的一個關鍵共性，即距離其行星更遠的衛星的質量往往比靠近的衛星大。就像滾下山坡的雪球一樣，合併的衛星會隨著它們逐漸遠離行星及其環而變得越來越大，在此過程中會發生越來越多的合併。最終的結果是一個整齊有序的衛星系統，內部的小衛星由少量小衛星構成，而外部的大衛星由眾多小衛星構成。
“我認為這項工作最棒的地方在於，他們解釋了衛星質量和軌道距離之間的聯絡，這在之前就已經知道但沒有被理解，”科羅拉多州博爾德市西南研究所的行星科學家大衛·內斯沃尼說，他沒有參與這項新的研究。“如果幾年前你問我，我會認為我們月球的形成和外行星衛星的形成是不同的，”他補充道，“這個理論將事物置於共同的基礎上。”
行星科學家普遍認為，對新形成的地球的巨大撞擊噴射出一大團物質，最終形成了月球。 在克里達和查諾茲的構想中，噴射物首先在行星周圍變平形成一個環，然後該環擴散並凝結成月球。 但是，與土星的環會洩漏出大量小衛星形成多個衛星不同，地球相對巨大的環會將所有物質傾瀉到一個大型衛星中，然後再消散。 “它擴散得非常快，”克里達談到地球的假想環時說，“如果它擴散得快，那麼只有一個衛星有時間形成。”
但是，新的假設並非沒有問題。 首先，它似乎不適用於木星的衛星，這些衛星不符合其他衛星系統的相同質量與距離的相關性。克里達指出，木星是第一個形成的行星，可能是在不同的條件下合併的。 “看到木星不符合相同的分佈，我有點失望，但並不太驚訝，”他說。 然後，還有一個明顯的問題：如果曾經有廣泛的類似土星的環系統裝飾著海王星和天王星，它們現在在哪裡？ “隨著時間的推移，消除它們並非易事，”內斯沃尼說。“這裡缺少一個需要理解的環節。”
法國研究人員承認，環的命運是一個懸而未決的問題。 “我不知道為什麼天王星和海王星不再有環了，”克里達說。“我們有一些想法，但沒有太令人信服的。有些人可能會認為這是我們機制的一個弱點，因為環現在在哪裡？但我認為我們可以找到環消失的充分理由，而衛星仍然是確鑿的證據。”