行星的卫士们
提到太阳家族，人们自然会想到这个家族的中心天体——光芒万丈的太阳，还有大名鼎鼎的九大行星。对于绕行星运动的卫星，往往被人们忽视，似乎它们都是无足轻重的“小字辈”。其实，这些千姿百态的无名之辈也是太阳家族中的一个“阶层”。它们身上有鲜明的饱经沧桑的太阳系演化烙印，任何关于太阳系的研究，不充分考虑它们的特征是不行的。
如果把大行星比作太阳的儿女，那么卫星就是太阳的孙子辈。太阳家族可谓“三代同堂”。在太阳家族中，我们对“第三代”成员相识最早的就是地球的卫星——一月球。月球是和人类关系最密切的卫星，也是人类到达过的唯一的卫星。除月球外，人类最早发现的卫星是 1610 年 1 月，意大利著名天文学家伽利略通过天文望远镜发现的木星的 4 颗卫星。从此，揭开了人类 认识卫星的新篇章。
从 1610 年到 19 世纪末的 290 年间，先后发现的卫星有火星两颗，木星 5 颗，土星 9 颗，天王星 4 颗，海王星 1 颗，共 21 颗卫星。这 21 颗卫星都是通过天文望远镜日视观测发现的，天文望远镜大大地武装了人类的眼睛。
1901～1974 年，在这 74 年间，又发现木星的 8 颗卫星，土星的 2 颗卫星，天王星和海王星各 1 颗卫星，共 12 颗卫星。这 12 颗卫星都是通过天文远镜用照相方法发现的。照相方法完全代替了人的眼睛。这样，太阳家族的卫星总数达到 34 颗。
1975～1989 年，在这 15 年间，先后又发现木星的 3 颗卫星，土星的 12 颗卫星，天王星的 10 颗，海王星的 6 颗和冥王星的 1 颗，共 32 颗卫星。近
15  年发现的卫星数几乎等于过去三个半世纪所发现的总和，使太阳系的卫星总数增到 66 颗。这里还要记住：与以前发现的卫星相比，这些新发现的卫星体积都很小，非常暗，在地球上用一般天文望远镜是看不见它们的，就更谈不上发现了。当然，在新发现的 32 颗卫星中，只有冥王星的卫星是 1978 年在地球上用天文望远镜照相观测发现的。其他 31 颗全是空间探测器飞临行星附近，做专门近距考察时发现的。宇航技术完全改变了天文观测的环境，使天文学的研究手段从观测进入考察。从上述三段历史时期看，新卫星的发现日新月异，这表明技术科学的发展对人类认识太空产生的巨大威力。如果说太阳家族是一个大家庭，每个大行星又是一个独立的小家庭，每个小家庭有多少“小字辈”呢？目前，已知九大行星所属 66 颗卫星的分布是：水星：0，金星： 0，地球： 1，火星： 2，木星： 16，土星： 23，天王星：15，海王星：8，冥王星：1。
我国天文学家戴文赛先生在研究太阳系的起源和演化时，根据九大行星的特征，将九大行星分成三大类型。即类似地球的行星，叫类地行星，有水星、金星、地球和火星；体积很大的行星，叫巨行星，有木星和土星；离太阳远的行星，叫远日行星，有天王星、海王星和冥王星。如果以这样三类来分，卫星的分布是；类地行星共 3 颗卫星，巨行星共 39 颗卫星，远日行星共
24  颗卫星。行星和卫星的分布是研究太阳系的起源和演化的重要方面。
最为奇特的是不仅大行星有卫星，就连小行星也发现有卫星。大文学家们既感到惊奇，又感到喜悦。1978 年 6 月 7 日，发现第 532 号小行星（名为大力神）有卫星。1978 年 12 月 11 日，又发现第 18 号小行星（名为梅菠蔓）也有卫星。后来还发现几颗小行星也可能带有卫星。现在有人又在考虑，有没有绕大卫星运动的小天体呢？如果将来真的发现卫星的“卫星”，那么太阳家庭就是“四世同堂”了。
66 颗卫星的大小和形态千差万别，迥然不同。体积最大的前十名是：木卫三直径 5150 公里，土卫六直径 4828 公里，木卫四直径 4800 公里，木卫一直径 3630 公里，月球直径 3476 公里，木卫二直径 3140 公里，海卫一直径 2720 公里，天卫四直径 1630 公里，天卫三直径 1610 公里，土卫五直径 1530 公里。这前十名中，木星的卫星 4 颗，土星和天王星的卫星各 2 颗，海王星和地球的卫星各 1 颗。只有木星的强大引力才能“管住”这么多大卫星。现在已知木卫二、木卫三和土卫六上都有大气层。
直径在 200 公里以上的卫星有 23 颗，直径大于 1000 公里的卫星有 16 颗，直径在 3000 公里以上的卫星 6 颗。比水星大的卫星有木卫三，比冥王星大的有 7 颗卫星。
在卫星世界里，已知冥王星卫星的直径为 1200 公里，与冥王星直径 2400 公里之比约为 1∶2。这是卫星和自己的行星体积比值最大的。为什么它们的比值如此之大呢？有人认为，冥王星可能不是在太阳系内形成的天体，而是被太阳引力俘获的原来是太阳系外的一个小天体。这个小天体后来可能受到一次撞击，一分为二，便是现在的冥王星和冥卫一。也有人认为，冥王星和冥卫一原来不是“正统”的行星和卫星关系，而是两颗游荡着的大彗核，只是后来在太阳的引力下才形成目前的轨道。当然，这些都有待进一步研究。
从形状上看，体积大的卫星基本上都呈球形，体积小的卫星有的呈球形，有的是椭球形，有的是不规则的形状。在不规则形状的卫星中，我们了解最多的是火卫一和火卫二。它们的形状很像两块马铃薯。卫星的大小和形状展示出它们自身的不同经历，记录了它们复杂的生涯。至于它们的历史究竟是怎么回事，现在还说不清楚。
现代太阳系演化理论认为，九大行星和大多数卫星的轨道，都遵循一些基本规律。它们是：同向性，即都是沿反时针方向运动；共面性，即卫星轨道基本上都在自己行星的赤道面内；近圆性，绝大多数卫星轨道都近似正圆轨道，甚至比行星轨道还圆。同时，绝大多数卫星的自转周期等于公转周期，即像月球一样，总以同一个半面向着自己的行星。
然而，“别出心裁”的不规则的“小字辈”也大有“星”在。比如，木卫六、木卫七、木卫八、木卫九、木卫十、木卫十一、木卫十二、木卫十三、土卫九、海卫二和海卫二等，它们的轨道都不在自己行星的赤道面内，而有20°以上的交角。特别是木卫八、木卫九、木卫十一、木卫十二和土卫九，它们与众不同，在轨道上沿顺时针方向运动，在天文学上称这样的运动为逆行。
更奇特的是土卫三、土卫十三和土卫十四，这三颗卫星共“居住”在同一个轨道上。土卫十三在土卫三前面 60°，土卫十四则在土卫三后面 60°。三个“小字辈”运行得还很协调，令人刮目相看！土卫七更有自己的“绝活”，它的自转似乎有点杂乱无章，在轨道上公转也摇摇晃晃，活像一个醉汉。它为什么是这个样子呢？有人认为，可能它遭到过一次撞击，偏离了原轨道，正在逐渐恢复之中。土卫十和土卫十一的轨道十分靠近，离土星都在 15.1 万～ 15.2 万公里之间。公转周期都是 16 小时 40 分左右。所不同的是土卫十的轨道与土星赤道之间的倾角是 0.3°，土卫十一则是 0.1°。有人认为，这两颗卫星原来可能就是一颗卫星，后来在某次还不知其原因的撞击事件中 分成两半。
海卫二的运动也有特色。它的轨道非常扁，离海王星最近时有 140 万公里，最远时竟达 970 万公里，相差近 7 倍，实在少见。
最有趣的卫星和行星之间的运动关系要算冥王星和冥卫一。冥卫一的自转周期和公转周期及冥王星的自转周期，都是 6.3867 个地球日。这意味着冥卫一总以同一面向着冥王星，而冥王星也总以同一面向着冥卫一。也就是说，从冥王星上看冥卫一时，它在天空中的位置是固定的，在冥卫一上看冥王星时也是这样。真是太空奇观！
太阳家庭中的这些五花八门的卫星，为我们深入地认识太阳系内的天体规律提供了丰富多彩的信息，同时也提出了众多的疑难问题。