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Tài xỉu đổi thưởng(www.84vng.com):科学假说/卫星「蝶蛹」遭撞击 化为土星环

admin2022-09-294

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  美国太空总署哈勃空间望远镜于2019年6月拍摄到的土星环。\路透社

  【大公报讯】综合法新社、路透社、《卫报》、《华尔街日报》、美国《大西洋月刊》报道:在太阳系行星中,拥有神秘巨大外环的土星引人遐想,科学家一直希望破解土星环形成之谜。美国麻省理工学院的最新研究指出,土星环或来自一颗被撞离轨道的卫星,它在遭到重力场击碎后,其残骸随着土星绕行,形成了壮观的土星环。不过,由于受到太阳辐射与土星重力的双重影响,预估不到一亿年的时间,土星环就会完全消失。

  自从意大利天文学家伽利略在400年前观察到土星开始,天文学家一直尝试解开土星环形成之谜。过去认为,土星环形成于45亿年前,刚刚诞生的土星会以重力场虏获并击碎那些经过的彗星或小行星,从而形成星环。

  最近几十年来,有天文学家提出,土星环实际上只有1亿至2亿年的历史。美国太空总署(NASA)的太空探测器「卡西尼号」在2004年到2017年环绕土星所收集的数据佐证了此看法,土星在接近45亿年的时间里,其实是没有星环围绕的。

  根据新线索,美国麻省理工学院的研究团队提出一种新假说,认为约1.6亿年前一颗主要成分为水冰的卫星,因为太过靠近土星,遭到其重力拉扯而被击碎,残骸围着土星绕行,才演变成今日壮观的土星环。

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  卫星撞击说尚待验证

  麻省理工学院的研究团队,原本是研究土星转轴倾角为26.7度的原因。长期以来,人们认为这是由附近的海王星的引力影响造成的。但是,「卡西尼号」的数据显示出,土星在过去某个时刻已摆脱了海王星的引力影响,需要有新因素,来解释转轴倾角的形成原因。

  研究团队认为,只有一颗消失的卫星,才能满足这一点。团队经精密计算后认为,土星的一颗卫星约1.6亿年前遭遇撞击,从而让土星摆脱与海王星的共振,而这颗卫星在靠近土星时,受到土星重力场拉扯而粉身碎骨,其残骸绕土星绕行形成土星环。该说法与土星环化学属性测试的数据也最为符合。

  研究团队将这颗「消失」的卫星,命名为「蝶蛹」(chrysalis)。麻省理工学院天文学教授威斯顿表示,「蝶蛹」卫星就像「蝴蝶的蛹一样」,「这颗蛰伏的卫星突然活跃,然后导致星环的出现」。

  团队认为,「蝶蛹」卫星的假说,成功将两块谜团拼了起来,既能说明土星如今的转轴倾角,又能解释土星环的由来。虽然尚无法百分百证实这项学说,威斯顿表示,「我们提供了一个相当有说服力的说法。」

  新研究结果发表在《科学》期刊上。不过,NASA的行星科学家李索尔对该假说持保留态度,认为其中涉及一系列天体事件,相当复杂且难以验证。

  土星环或1至3亿年后消失

  土星环由无数细微的颗粒组成,直径约27万公里,最扁平处的厚度只有10米。其主要成分是水冰,还有一些尘埃与其他化学物质。土星之外,木星、天王星与海王星也都有环,但远不如土星壮观。由于它们能够有效地反射阳光,所以会发出棕褐色的光芒。令人可惜的是,这些光芒正在加速消失。

  NASA戈达德航天中心一项研究指出,土星的引力正把这些颗粒吸入上层大气,预估土星环将会在3亿年后消失。同时,土星环正遭受着「环带雨」的侵袭。据悉,「环带雨」带来的陨石和太阳辐射将会打破引力平衡,导致这些颗粒坠落,从而削弱土星环。

  日本宇宙航空研究开发机构天文学家奥多诺休表示,目前的土星环正处于「中年」时期。奥多诺休还预估,「再过不到1亿年的时间,土星环就会完全消失。」

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