为什么大多数卫星留不住自己的卫星
次卫星必须绕母卫星运行，既不能被行星拉走，也不能螺旋式坠向母卫星。潮汐力——就是驱动地球海洋潮汐的那种力——会逐渐改变轨道；对于较小或离行星较近的卫星，这种变化快到足以毁掉次卫星。2022年的一项研究发现，10公里级的次卫星只能围绕直径约1000公里或更大的卫星存活，而且这些母卫星必须远离行星运行[1]。太阳系的大多数卫星至少不满足其中一个条件。
另一项模拟研究从不同角度得出了类似结论。通过长期追踪卫星与次卫星之间的引力相互作用，研究发现次卫星的稳定区域只延伸到母卫星希尔半径（卫星引力压过行星引力的范围）的大约三分之一[5]。这比卫星自身绕行星运行时可用的范围更窄——同一项研究给出的后者约为行星希尔半径的40%[5]。
哪些卫星能过关
已知卫星中有少数几颗足够大、离行星也足够远，理论上可以拥有长期存在的次卫星：土星的土卫六（Titan）和土卫八（Iapetus）、木星的木卫四（Callisto），以及地球的月球[1]。这些都不是已确认的次卫星，只是物理条件不排除这种可能。同一项研究还指出，新发现的系外卫星候选体开普勒-1625b-I如果确实存在，原则上可以拥有一颗大型次卫星，但其稳定性取决于未知参数[1]。
具体到地球的月球，2025年的一项建模研究发现，小行星大小的次卫星（约10^15千克）曾经可以存活；但如果次卫星接近此前提出的质量上限（约4.6×10^17千克），就会把月球推到现在轨道之外约30%的位置[4]。这提醒我们，次卫星不只是被动搭车——它的引力也会反过来拉扯母卫星。
系外行星系统可能更适合
开普勒-1625系统如果其卫星候选体属实，空间会更宽裕。2025年的一项研究发现，如果假想中的卫星比最佳拟合模型所建议的距离远68%，质量约为月球10%的次卫星就能存活；而当卫星轨道很宽——超过行星半径的100倍——质量达1.8个地球质量的巨型次卫星也能稳定存在[4]。同一项研究还发现，在中等次卫星质量（约0.1个地球质量）附近，稳定构型出现一个低谷，可能源于低质量时潮汐作用弱、高质量时洛希极限紧之间的权衡[4]。
如果次卫星能够存在，它们宜居吗？2022年一项针对开普勒-1625b系统中假想“卫星的卫星”的气候建模研究开始探讨这个问题，但这项工作仍是初步的，而且取决于系外卫星候选体是否真实存在[3]。2025年的研究指出，次卫星可能需要至少0.5个地球质量才能维持稳定大气和板块运动；如果形成路径偏向中等质量，宜居次卫星可能很罕见[4]。这些只是可能性，并非已确立的结论。
天文学家接下来该往哪里找
2024年一项针对太阳系小天体的模拟研究利用碰撞和抛射概率，找出了可能的次卫星候选目标，为未来观测提供了方向[2]。同一项工作还进一步表明，火星的卫星火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos）不太可能来自同一个被瓦解的母体，因为在那种情形下它们会在约1万年内相撞——即使把太阳引力和火星形状等额外效应考虑进去，这一结果依然成立[2]。这与次卫星没有直接关系，但说明长期引力模拟正被用来检验哪些小天体组合能够存活。
2022年的稳定性研究还讨论了如何探测次卫星——通过光度凌星、径向速度或直接成像——以及轨道稳定性如何决定哪些候选体值得追踪[5]。就目前而言，这个问题的答案是：理论上可以，但还没有确认的例子。
本文引用的文献
卫星能有卫星吗？
10公里级的次卫星只能围绕轨道较远的1000公里级卫星存活；土卫六、土卫八、木卫四和地球的月球是潜在宿主，系外卫星候选体开普勒-1625b-I原则上可以拥有一颗大型次卫星。
从火星卫星的形成到次卫星假说
通过模拟碰撞和抛射概率，研究找出了太阳系中可能的次卫星候选体；而且即使加入额外动力学效应，在共同母体情景下火卫一和火卫二仍会在约1万年内相撞这一结论也不改变。
开普勒-1625b系统中假想卫星的卫星的气候建模
对开普勒-1625b系统中一颗假想“卫星的卫星”进行气候建模，初步给出了这类天体可能经历的条件。
次卫星寿命的修正：用欧拉-拉格朗日方程处理潮汐动力学
地球曾经可以拥有小行星大小的次卫星；接近质量上限的次卫星会把月球推到比现在远约30%的轨道；类开普勒-1625系统在卫星轨道较宽时可以稳定拥有巨型次卫星。
系外卫星与次卫星的轨道稳定性及其在开普勒-1625b-I中的应用
假设圆轨道且共面时，系外卫星的稳定极限为行星希尔半径的0.40，次卫星的稳定极限为母卫星希尔半径的0.33。