标题 >>

土星光环与卫星 比恐龙更年轻
土星光环与卫星 比恐龙更年轻

新研究暗示,土星的一些冰质卫星,以及著名的土星光环,或许只是近现代才出现的“装饰品”。它们的诞生或许发生在区区1亿年前,甚至比许多恐龙兴盛的年代还要更晚。
“卫星的轨道总是在改变,这是不可避免的。”美国SETI研究所该项研究的首席研究员马蒂查·库克(Matija Cuk)说,“但这一事实让我们能够利用计算机模拟厘清土星内侧卫星的历史。通过这项研究,我们发现它们很可能诞生于土星最近2%的历史之中。”
尽管自17世纪初以来,土星光环就一直大名鼎鼎,但关于它的年龄,仍然存在争议。最直接的假设是,它们非常古老,就跟土星本身一样古老,也就是有差不多40多亿年的历史。然而,在2012年,法国天文学家发现,潮汐效应,也就是土星内部深处的流体对土星内侧卫星产生的引力相互作用,正导致后者相当迅速地盘旋移入半径更大的轨道之中。这就意味着,考虑到这些卫星以及光环现在的位置,它们只能是一个最近才出现的现象。
库克,连同美国西南研究院的卢克·多恩斯(Luke Dones)和戴维·纳斯沃尼(David Nesvorny)一起,利用计算机模拟推算了土星内侧冰质卫星的动态历史。虽然我们的月亮在自己的轨道上独自绕着地球旋转,但土星的许多卫星就没有这样的“个人空间”了,它们不得不与其他卫星共享轨道空间。由于潮汐作用,它们的轨道都在逐渐变大,但变化速率各不相同。这会导致一些卫星偶尔进入所谓的轨道共振。当两颗卫星的轨道周期恰好构成某种简单的比例关系,比如1:2或者2:3时,就会发生轨道共振现象。在这样的特殊配置下,就算是引力微弱的小卫星,也能强烈影响彼此的轨道,使得它们的轨道拉得更长,并倾斜出它们原本的轨道平面。
通过比对计算机模拟所作的预言和实际观测到的土星卫星轨道倾角,这些研究者能够了解那些卫星的轨道变大了多少。结果表明,对于最重要的那些卫星,比如土卫三(Tethys)、土卫四(Dione)和土卫五(Rhea),它们的轨道不像先前认为的那样经历过显著的改变。相对较小的轨道倾角表明,它们没有经历过太多轨道共振,意味着它们必定是在跟现在差不多的位置上形成的。


 

 

然而,它们诞生于多久以前呢?库克及其团队借助NASA卡西尼探测器(Cassini)获得的成果来帮助回答了这个问题。卡西尼探测器观察过土卫二(Enceladus)上的冰喷泉。假设驱动这些冰喷泉的能量全部直接来源于潮汐作用,再假设土卫二的地热活动水平大致保持恒定,那么土星内部的潮汐就相当强烈。根据这个研究团队的分析,这就使得土星内侧的卫星移动这一小段距离的时间,按模型的模拟,只需要大约1亿年就够了。这也就确定了土星一些主要的卫星的形成年代——除了离土星更远的土卫六(Titan)和土卫八(Iapetus)以外,其他卫星都形成于相对较近的时期,相当于地球上的白垩纪(Cretaceous Period),也就是恐龙兴盛的时代。
“于是问题来了,是什么导致土星的这些内侧卫星在这么近的时间上诞生?”库克问道,“我们的最佳猜测是,土星以前也有一系列类似的卫星,但它们的轨道被某种特殊的轨道共振破坏了,这种共振甚至涉及到土星绕着太阳所作的公转。最终,相邻卫星的轨道发生交叉,这些天体发生了碰撞。正是从碰撞之后的‘瓦砾堆’中,诞生了现在的这些卫星和光环。”
如果这一结果是正确的,土星明亮的光环出现的年代就可能比恐龙的全盛时期还要晚,我们今天能够目睹土星光环是何等的幸运!


出处:科幻公众号

2016-05-23
-

(如不慎侵权,请即联系我站。)
荐读
 · 你知道宇宙有多大吗?它的边界在哪里?
 · 只能航拍的无人机已经out?来看看这款神秘
 · 解密动物世界的“集体主义”
 · 盘点正在制作或筹拍的国产科幻电影
 · 逼近美国舰艇算什么?这架飞机曾无情打瘫
 · 人机大战不如强强联手,这些超强装备让残
 · 神马?!大脑植入物能使人类思想相通
 · 危害全球的寨卡病毒离我们有多远?
 · 暗物质是什么?科学家已经将轴子排除在外
 · 搜寻新的地球和宇宙的边缘
热搜
 · 看懂《异形:契约》真心不容易
 · 世界上最大的海上执法船:中国“海警290
 · 盘点近年来科幻片中外星人实力排行榜
 · 揭秘电视分辨率:1080p、2K、UHD、4K、8
 · 史上最具影响力的50件科技产品
 · Ai 到底是个什么鬼?
 · 攻克百年难题,扭转“角度” 石墨烯可变超
 · SpaceX实现人类史上首次海上回收火箭,马
 · 图说熊猫“吃相”
 · 美国海军的重要作战支柱:移动目标用户卫
浏览
 · 这机器是德国造的吧...要不要这么牛X
 · 中国万米级载人深潜器母船下水
 · 地球生命起源:来自格陵兰火山爆发?
 · 非洲数据注释员时薪不到2美元,却要筛选大
 · 从科学角度来看看外星人的生活,最后一种
 · 手机可以像积木一样随意拼接,帅到丧心病
 · 惊人的进步:055型万吨级驱逐舰,最让我们
 · 隐藏在海底的神秘智慧生物“USO”比“UF
 · 为什么航天飞机外部燃料箱“变黄”了 曾经
 · 大狗机器人与美国海军一起参加环太平洋军
如版面不完整 请使用浏览器的【极速模式】

Ai时代(Ai.th1w.com)
E-mail:wx24cn@163.com
苏ICP备14015491号-1 苏公网安备32053150316245