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译者:李佩珊/核稿:陈政一
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研究:土星环比想像中年轻 且正在消失
2023/5/25 17:57
(中央社亚特兰大24日综合外电报导)根据最新的研究,未来的观星迷可能无法再透过望
远镜看到土星最具代表性的招牌土星环,土星环主要由碎冰组成。
美国有线电视新闻网(CNN)报导,美国国家航空暨太空总署(NASA)太空探测船“卡西
尼号”(Cassini)曾在2004到2017年间绕行这个巨大的气体行星。卡西尼号土星任务获
得的数据所做的新分析,让人们对于土星环已存在多久,以及它们何时会消失一事有了新
洞见。相关研究结果已在3项今年5月发表的研究中分享。
太阳系和其中各个行星约在46亿年前形成,长久以来,科学家都在争论土星环的年龄和起
源。部分天文学家主张,明亮、冰冻的土星环一定比预料中来得年轻,因为它们在数十亿
年间并没有因为与流星体的交互作用而受到侵蚀或变得黯淡。
卡西尼号的数据导向了一项新发现。这项5月15日发表于期刊“伊卡洛斯”(Icarus)的
新发现支持这种土星初期形成后过了很长时间才出现土星环的理论。5月12日和5月15日分
别发表于期刊“科学先端”(Science Advances)和“伊卡洛斯”的研究都做出了类似的
结论。
印第安纳大学(Indiana University)布鲁明顿(Bloomington)校区天文学荣誉教授、
“伊卡洛斯”研究主要作者杜里森(Richard Durisen)说:“我们不可避免地做出这样
的结论,即根据天文学标准来看,土星环肯定相对年轻,年龄只有几亿年。”
根据研究人员说法,当恐龙在地球上漫步时,土星的7道环可能仍在形成中。
土星环大致由碎冰组成,只有极小部分是由破碎的小行星碎片和微流星体在太空中产生的
岩石尘埃。这些碎片类似沙粒,与土星环的粒子发生碰撞,创造出漂浮的碎片,呈环形绕
著土星运行。
研究人员能够测量出有多少宇宙尘埃定期穿过太阳系,并在冰环上堆积起来。在13年间,
卡西尼号的圆桶状“宇宙尘埃分析仪”(Cosmic Dust Analyzer)能够收集到163粒尘埃
颗粒,这些颗粒来自土星系统之外,围绕着这颗气态巨大行星旋转。
同时,随着流星体渗入土星环,它们将最内环中的物质快速推向土星。卡西尼号观察到土
星环每秒失去许多吨的质量,就天文学来说,这意味着土星环所剩时间已不多。研究人员
估计,土星环最多只会再存在个几亿年。
先前的研究指出,土星环可能会在1亿年内消失。
NASA位于加州山景市(Mountain View)艾姆斯研究中心(Ames Research Center)的研
究科学家艾斯特拉达(Paul Estrada)透过声明表示:“我们已证明,像土星环这样的巨
大行星环不会持续很久。”
“我们可以推测,太阳系中其他冰态和气态巨大行星周围相对较小的行星环,是曾经像土
星一样巨大行星环的残余物。就天文学来讲,也许在不久的将来,土星环被磨蚀后,它们
看起来会更像天王星稀疏的行星环。”
研究人员指出,环绕海王星和天王星的黯淡行星环曾经像现在的土星环一样,更大且更亮
。(译者:李佩珊/核稿:陈政一)1120525
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