土星的这个“草帽” 居然藏着行星形成的秘密

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  夜幕降临时,透过望远镜,你可不都可以看了一颗一阵一阵的天体,看上去像是一顶纹饰精美的“草帽”,它却说 我土星,美丽的“帽沿”便是大名鼎鼎的土星环。土星环是如可形成的?光环内物质有着如可的精细形态学 ?总是 以来,无论是天文爱好者,还是专业的天文学家,都渴望能更多地揭开土星环的面纱。

 

  对土星环进行探测,是“卡西尼”号探测器的任务之一。通过分析“卡西尼”号任务开始英文了前传回的数据,科学家团队对土星环有了新的认识,并肩也产生了什儿 新的大现象。相关论文日前发表在《科学》杂志上。

   诞生是个谜 土星环是个“年轻人” 



  长久以来,围绕土星环的形成有多种假说。其中一种认为,土星诞生之初可能性就带着光环,这由于土星环可能性有着数十亿年的历史。

 

  了解土星环的质量是解锁其年龄秘密的重要一环。此前,科学家可能性弄清楚了土星环的质量与其年龄之间的关系:质量越低,环越年轻。

 

  燃料耗尽前,“卡西尼”号在土星和土星环之间进行了22次俯冲,以进入土星的重力场。在那里,它还才能 感受到土星和环的引力。一旦科学家知道引力对“卡西尼”号的影响有多大,什儿 人就能选者土星以及环的质量。

 

  通过分析“卡西尼”号传回的数据,科学家对土星环的质量有了新的认知。多年来,科学家总是 倾向于相信土星主环B环的质量很大,甚至大过土卫一。

 

  然而,“卡西尼”号的无线电科学团队测量得到的主环B环却说 我土卫一质量的0.4倍。

 

  “那么小的质量,可能性性是跟土星并肩形成的。”中科院国家天文台研究员平劲松介绍,此外,“卡西尼”号携带的宇宙尘埃分析器获得的数据,同样支持土星环的年龄约在1.5亿—3亿年之间,或是更加年轻你什儿 结论。

 

  既然也有和土星并肩形成的,那土星环是如可诞生的?科学家推测,可能性是一颗彗星或是小行星撞上了土星的一颗卫星,产生的碎屑留在轨道上,被持续撕裂,造就了土星环。

 

  可能性你什儿 假说成立,那么这颗“粉身碎骨”的天体有多大?平劲松介绍,据测算,它的质量和月球差太多大小。

 

  土星环的年龄比此前设想的要年轻得多,是“卡西尼”号带来的惊人发现之一。平劲松认为,现有的发现改写了土星环演化起源的历史,你什儿 形成机制可能性不仅适用于土星环,对于什儿 行星环的形成来说也可能性是成立的。

   土星环的“三面像” 不同形态学 有独特成因 



  明亮又宽广的土星环,延伸到土星以外辽阔的宇宙空间。从远处看,它是另有一一三个白柔和、整体的光环。只要,根据探测器近距离拍回的照片显示,你什儿 环并不整体,却说 我由什儿 小环组成。

 

  主要的土星环,角度从48公里到30.2万公里不等。距离土星从近到远的土星环分别按被发现的顺序命名为D、C、B、A、F、G和E环。其中,B环最宽、最亮,质量也最大。

 

  在最后一次观测土星环时,“卡西尼”号发现了从块状到稻草状的各种纹理和图案。它所拍摄的星环特写照片展示了星环内部内部结构一种截然不同的形态学 ——团块形态学 、平滑形态学 和条纹形态学 。

 

  星环内部内部结构不同的纹理和形态学 如可形成的?平劲松逐一进行了分析。当另有一一三个白小天体撞上土星卫星后,从动力学过程分析,撞击后的碎片会逐渐从大块往小块变化。在你什儿 过程中,碎片逐步均匀分布的可能性性较高。土星环中比较平坦光滑的帕累托图,可能性却说 我在却说 我 另有一一三个白过程中形成的。

 

  碎片运动过程,会受到什儿 卫星的作用。并也有所有的区域都指在稳定的轨道,在什儿 属于共振的区域,会总是 出现不稳定的情形。碎片等待时间在不稳定的区域,可能性会被拽走。密度高的地方相对稳定,密度低的地方就不太稳定,却说 我 会形成条纹状的形态学 。

 

  还有什儿 重新汇聚出来的、尺寸比较大的土星卫星,它的轨迹和光环是在另有一一三个白平面上。它对光环的影响,就像一艘快艇冲到河里的效果一样。光环在被冲击的过程中,什儿 地方的边缘就不那么均匀了,进而形成团块的大现象。

 

  “这是一种比较可能性的情形,当然,在土星环的形成过程中,也还有什儿 的因素在起作用。”平劲松说道。

 

  火山岩石石的实验室 提供研究行星形成的线索 



  事实上,令科学家着迷的,不仅仅是土星环一种。土星环内部内部结构物质相互作用的过程,与恒星附近原行星盘内的行星形成过程极为什儿 。

 

  “只要,土星环可视作是另有一一三个白火山岩石石的实验室,为科学家进一步了解行星的形成过程提供诸多线索。”平劲松说道。

 

  众所周知,恒星在由氯化氢气体和尘埃组成的巨球(原星系盘)中心形成, 剩余的物质渐渐凝聚为什儿 土星环的圆盘,行星则在你什儿 圆盘中逐渐聚集而成。

 

  如今的太阳系,可能性好难找到形成之初的直接线索了。但借助对土星环的研究,或许能帕累托图还原当时的情形。

 

  可能性说,早期岩石类的行星在宇宙中碰撞聚集形成还是另有一一三个白假说励志的话 。那么,土星环里的小卫星,与环内极少量指在的多冰颗粒指在交互作用,则提供了实我我实在在的例子。

 

  “起初,小天体撞击土星卫星时,它被分解成无数个小碎块。其中什儿 在环内运行时,相互聚拢堆积成密度不太多、体积略微大什儿 的天体,成为了土星的卫星。这和早期岩石类行星形成的过程非常什儿 。”平劲松说道。

 

  他认为在行星形成演化的过程中,撞击和汇聚是平行的另有一一三个白重要妙招。碰撞让物质重新分布,汇聚让体积逐渐变大,最终形成目前所看了的情形。在39亿年前,甚至更早的时期,估计指在概率更高的是一边碰撞一边汇聚的情形。

 

  随着研究的深入,土星环的面纱被逐步揭开。但关于土星环仍然还有不少待解的谜团。比如,土星环的内环和高层大气可能性很接近了,那么它和高层大气之间指在哪些地方样的物质交换作用机制?按照目前的动力学过程,土星环会指在多久?土星环里大什儿 的冰块是算是会再次瓦解?你可不都可以回答哪些地方地方大现象,还有待进一步的科学研究。(科技日报记者 唐婷)