土星環起源大揭秘! 
重力撕碎衛星 加速消失

1 星期前
土星環起源大揭秘! 
 重力撕碎衛星 加速消失 資料圖片
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神秘巨大外環的土星一直引人遐想,美國麻省理工學院的最新研究指出,土星環或來自一顆被撞離軌道的衛星,它在遭到重力場擊碎後,其殘骸隨着土星繞行,形成了壯觀的土星環。不過,由於受到太陽輻射與土星重力的雙重影響,預估不到一億年的時間,土星環就會完全消失。

土星環只有1億至2億年歷史

自從意大利天文學家伽利略在400年前觀察到土星開始,天文學家一直嘗試解開土星環形成之謎。過去認為,土星環形成於45億年前,剛剛誕生的土星會以重力場虜獲並擊碎那些經過的彗星或小行星,從而形成星環。但最近幾十年來,有天文學家提出,土星環實際上只有1億至2億年的歷史。

美國太空總署太空探測器「卡西尼號」環繞土星所收集的數據佐證了此看法,土星在接近45億年的時間裏,其實是沒有星環圍繞的。根據新線索,美國麻省理工學院的研究團隊提出一種新假說,認為約1.6億年前一顆主要成分為水冰的衛星,因為太過靠近土星,遭到其重力拉扯而被擊碎,殘骸圍着土星繞行,才演變成今日壯觀的土星環。

麻省團隊研究土星轉軸傾角原因

麻省理工學院的研究團隊,原本是研究土星轉軸傾角為26.7度的原因,長期以來認為這是由附近的海王星的引力影響造成的。但是「卡西尼號」的數據顯示出,土星在過去某個時刻已擺脫了海王星的引力影響,需要有新因素,來解釋轉軸傾角的形成原因。

研究團隊認為,只有一顆消失的衛星,才能滿足這一點。團隊經精密計算後認為,土星的一顆衛星約1.6億年前遭遇撞擊,從而讓土星擺脫與海王星的共振,而這顆衛星在靠近土星時,受到土星重力場拉扯而粉身碎骨,其殘骸繞土星繞行形成土星環。該說法與土星環化學屬性測試的數據也最為符合。

尚無法百分百證實這項學說

研究團隊將這顆「消失」的衛星,命名為「蝶蛹」(chrysalis)。團隊認為,「蝶蛹」衛星的假說,成功將兩塊謎團拼了起來,既能說明土星如今的轉軸傾角,又能解釋土星環的由來。雖然尚無法百分百證實這項學說,威斯頓表示,「我們提供了一個相當有說服力的說法。」

土星環由無數細微的顆粒組成,直徑約27萬公里,最扁平處的厚度只有10米。其主要成分是水冰,還有一些塵埃與其他化學物質。NASA研究則指出,土星的引力正把這些顆粒吸入上層大氣,同時土星環正遭受着「環帶雨」的侵襲。據悉,「環帶雨」帶來的隕石和太陽輻射將會打破引力平衡,導致這些顆粒墜落,從而削弱土星環。日本天文學家奧多諾休表示,目前的土星環正處於「中年」時期,還預估「再過不到1億年的時間,土星環就會完全消失。」

編輯:YS

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