一顆衛(wèi)星的丟失可以解釋土星的傾角和年輕的行星環(huán)
時(shí)間:2025-12-04 04:14:30 來源:桑間濮上網(wǎng)


一顆衛(wèi)星的丟失可以解釋土星的傾角和年輕的行星環(huán)(CREDIT: SPACE SCIENCE INSTITUTE, JPL-CALTECH/NASA / E. OTWELL, ADAPTED FROM M. EL MOUTAMID/SCIENCE 2022)
(神秘的地球uux.cn)據(jù)EurekAlert!:研究人員報(bào)告,土星某顆前衛(wèi)星的星的星的行星毀滅或可解釋土星標(biāo)志性行星環(huán)起源時(shí)間不長(zhǎng)及土星的軸向傾斜。土星環(huán)——被認(rèn)為約在1億年前形成——是丟失西安蓮湖(美女上門服務(wù))上門一條龍服務(wù)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)我們太陽系中最獨(dú)特的行星特征之一。然而,釋土人們對(duì)其形成時(shí)間為何如此之短仍然知之甚少。傾角輕更重要的和年環(huán)是,對(duì)土星為何會(huì)有傾斜(或傾角)以及其最大衛(wèi)星(土衛(wèi)六)為何有奇異的顆衛(wèi)可解軌道仍然難以解釋。
為解決這一問題,星的星的行星Jack Wisdom和同事使用了卡西尼號(hào)太空船最近的丟失飛行和數(shù)值模擬數(shù)據(jù),他們提出了一個(gè)可解釋所有這3個(gè)難題的釋土答案。Wisdom等人認(rèn)為,傾角輕大約在1.5億年前,和年環(huán)土星系統(tǒng)經(jīng)歷了一次劇烈的顆衛(wèi)可解變化:當(dāng)時(shí)一顆先前存在的衛(wèi)星(他們稱之為Chrysalis)的軌道變得不穩(wěn)定,導(dǎo)致其與土星的星的星的行星距離之近足以被引潮力撕裂,從而形成了年輕的丟失土星環(huán)。據(jù)作者所說,西安蓮湖(美女上門服務(wù))上門一條龍服務(wù)vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)該同一事件可能也導(dǎo)致了土衛(wèi)六的偏心率增至目前的高數(shù)值,該事件也能解釋土星的傾斜。
Maryame El Moutamid在相關(guān)的《視角》中寫道:“Wisdom等人提供了一種可能解釋土星與海王星進(jìn)動(dòng)共振極為接近以及土星環(huán)存在時(shí)間似乎不久的機(jī)制。為進(jìn)一步證實(shí)這些說法,需要做進(jìn)一步的研究以更好地定義土星的慣性極矩,以及其它有環(huán)行星發(fā)生類似事件的可能性。”
相關(guān):科學(xué)家提出新理論:土星失蹤的衛(wèi)星或藏在星環(huán)中
(神秘的地球uux.cn)據(jù)cnBeta:著名的土星環(huán)并不是那種人們很容易就能得到的東西--一個(gè)新理論表明,它們是在這個(gè)氣態(tài)巨人的一個(gè)衛(wèi)星離這個(gè)巨大行星太近時(shí)形成。這顆不幸的衛(wèi)星可能被其主人的強(qiáng)大引力場(chǎng)所吸引,然后真的把它拉開。
科學(xué)家們認(rèn)為,由此產(chǎn)生的碎片可能已經(jīng)形成了我們今天看到的大部分星環(huán)。至少由麻省理工學(xué)院的Jack Wisdom領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組是這么認(rèn)為的,Wisdom將這顆丟失的衛(wèi)星稱為“蛹(Chrysalis)”。
Wisdom稱這個(gè)故事還有助于解釋土星軸的不尋常傾斜以及為什么人們認(rèn)為星環(huán)只有1億多年的歷史,而土星本身形成于40多億年前。
Wisdom在一份聲明中說道:“這種傾斜太大,不可能是原行星盤中已知的形成過程或后來的大型碰撞的結(jié)果。雖然已經(jīng)提供了各種各樣的解釋,但沒有一個(gè)是完全令人信服的。最酷的是,以前無法解釋的環(huán)的年輕年齡在我們的方案中自然得到了解釋。”
該小組的理論概要可以在最新一期《科學(xué)》上發(fā)表的一篇論文中找到。
尋找土星的失落衛(wèi)星
土星繞太陽運(yùn)行時(shí)向一側(cè)傾斜超過26度,這個(gè)位置甚至比地球的傾斜度還要夸張,地球的傾斜度在22.1到24.5度之間擺動(dòng)。長(zhǎng)期以來,對(duì)此最可能的解釋是,土星的傾斜來自于該行星與海王星的一種引力舞蹈。
但Wisdom和他的同事們?cè)贜ASA卡西尼號(hào)航天器的數(shù)據(jù)幫助下運(yùn)行了一些新的模型,這些模型表明,雖然土星和海王星在過去曾經(jīng)有過共振,但在大約1.6億年前發(fā)生了一些變化。而那件事基本上使土星脫離了海王星的影響。
在一些模擬中,最符合所有數(shù)據(jù)的是一個(gè)假設(shè)的例子,即土星失去了一顆相對(duì)較大的衛(wèi)星。
現(xiàn)在,這個(gè)巨人的行星系統(tǒng)擁有83顆衛(wèi)星;Chrysalis大小本來跟Iapetus(目前土星的第三大衛(wèi)星)差不多。這項(xiàng)新研究的科學(xué)家推測(cè),在2億至1億年前,這顆被遺忘的衛(wèi)星開始被土星最大的衛(wèi)星--Titan的引力場(chǎng)推來推去。反過來,這將擾亂“蛹”的軌道,從而使它走上一條混亂的道路,這包括幾乎跟木衛(wèi)二和土衛(wèi)六相撞并最終過于接近土星本身。
研究人員稱,這樣的遭遇可能會(huì)將這顆衛(wèi)星撕成碎片,大部分殘骸可能被土星吞噬,一小部分則形成我們今天所知的那些宏偉的星環(huán)。這似乎是一個(gè)完美的解釋,同時(shí)解決了兩個(gè)宇宙之謎,但Wisdom警告稱,這仍是一個(gè)理論。
他說道:“像其他任何結(jié)果一樣,它必須由其他人來研究。”另外,他繼續(xù)補(bǔ)充稱,在這期間,它是一個(gè)偉大的故事,“就像蝴蝶的蛹一樣,這顆衛(wèi)星長(zhǎng)期處于休眠狀態(tài),突然變得活躍起來,然后星環(huán)出現(xiàn)。”
相關(guān):天文學(xué)家稱土星傾角和星環(huán)可能是由一顆“失落的”衛(wèi)星形成的
(神秘的地球uux.cn)據(jù)cnBeta:New Atlas報(bào)道,土星是幾個(gè)太陽系之謎的所在地。利用卡西尼號(hào)的數(shù)據(jù),天文學(xué)家們現(xiàn)在為幾個(gè)問題提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的答案--一顆“失落的”衛(wèi)星在被撕成碎片之前曾經(jīng)繞著這顆行星運(yùn)行。
土星最引人注目的特征是它的星環(huán),主要由小塊的冰組成。長(zhǎng)期以來,人們認(rèn)為這些星環(huán)是大約45億年前土星本身形成時(shí)留下的物質(zhì),但最近的研究表明它們要年輕得多--在1千萬到1億年之間。如果是這樣的話,它們可能是由一顆游蕩得太近的冰冷彗星或衛(wèi)星形成的。
這顆行星還以27度角傾斜旋轉(zhuǎn),相對(duì)于它繞太陽運(yùn)行時(shí)的平面。長(zhǎng)期以來,人們認(rèn)為這是由附近的海王星的引力影響造成的,但仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn),土星不再與它的“鄰居”同步。
新研究的天文學(xué)家們現(xiàn)在提出了一個(gè)可以解釋這兩個(gè)謎團(tuán)的故事。土星曾經(jīng)有另一顆衛(wèi)星。這個(gè)假設(shè)的衛(wèi)星被研究小組命名為Chrysalis,它的大小與現(xiàn)有的衛(wèi)星土衛(wèi)八(Iapetus)差不多,后者的直徑約為1470公里。如果Chrysalis存在,它將與目前的83顆衛(wèi)星一起圍繞土星運(yùn)行數(shù)十億年。
但是與土衛(wèi)六和土衛(wèi)八等其他大衛(wèi)星的引力相互作用,逐漸使Chrysalis的軌道更加混亂。大約1.6億年前,這顆注定要?dú)绲男l(wèi)星過于接近土星,在那里被強(qiáng)烈的引力撕碎了。大部分碎片會(huì)落在土星上,但有些卻卡在土星周圍旋轉(zhuǎn),形成著名的土星環(huán)。
這個(gè)樣子實(shí)際上可能是該行星生命中一個(gè)相對(duì)較短的階段--其他研究表明,星環(huán)可能會(huì)在未來1億年左右消失。到那時(shí),火星可能會(huì)成為太陽系新的星環(huán)攜帶者。那么,土星的傾斜度如何呢?研究小組說,Chrysalis的引力影響會(huì)使其傾斜度與海王星保持共振,因此衛(wèi)星的消失會(huì)使該行星漂移到目前的角度。
研究人員利用卡西尼號(hào)在2017年墜入土星大氣層之前的最后一次掃描中收集的數(shù)據(jù)得出了這個(gè)解釋。該探測(cè)器測(cè)量了該行星的引力場(chǎng),這使得研究小組能夠?qū)ζ鋬?nèi)部的質(zhì)量分布進(jìn)行建模。由此,他們能夠計(jì)算出,土星只是剛剛與海王星不同步,這表明直到最近它都是如此。
接下來,天文學(xué)家們研究了要怎樣才能使這顆行星脫離這種“舞蹈”。他們模擬了土星83顆衛(wèi)星的軌道歷史,并發(fā)現(xiàn)這確實(shí)有效--但只有在加入第84顆相當(dāng)大的衛(wèi)星時(shí)才有效。
盡管Chrysalis可能是一個(gè)解釋,但研究小組承認(rèn),在找到進(jìn)一步的證據(jù)之前,它仍然是一個(gè)假說。
“這是一個(gè)相當(dāng)好的故事,但就像其他任何結(jié)果一樣,它必須由其他人來檢驗(yàn),”該研究的主要作者Jack Wisdom說。“但似乎這個(gè)丟失的衛(wèi)星只是一個(gè)蛹,等待著它的不穩(wěn)定。”
這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
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