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两三亿年前,土星环还不存在

科普小知识2022-01-14 13:02:22
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科学日报,北京,12月14日(记者方)——土星环看起来像标准的“土星”,激发了诗人和科学家的想象力。然而,《科学》杂志官方网站最近报道称,美国宇航局卡西尼号宇宙飞船在过去几个月的观测表明,土星环在两亿年前并不存在。

研究人员在最近的美国地球物理联盟(AGU)会议上报告说,土星环非常年轻,天文学家在恐龙时代观察天空时可能会看到一个裸露的土星。

卡西尼号提供的两个新证据清楚地表明,土星环在45亿年前的早期太阳系中并不存在。美国宇航局艾姆斯研究中心的星环专家杰夫·库彻说:“这个结果与最初的土星环故事大不相同,但事实就是如此。”

第一个证据来自土星环的确认质量。多年来,由于土星主环不透明的B环,科学家们倾向于认为它的质量相对较大,甚至比土星的卫星Mimas还要大。罗马第一大学的行星科学家卢西亚诺·伊势在AGU会议上宣布,无线电实验小组利用卡西尼号无线电信号中的小多普勒频移来确定轨道物体的质量。当卡西尼号穿过土星环和土星环之间的空隙时,团队测量了土星环的重力,从而测量了它的质量。伊势说土星环的中心质量是土卫一质量的40%。如果你把质量和年龄联系起来,土星环不是土星最初的“标准”。

另一个证据也支持这个结论。随着时间的推移,从太阳系边缘坠入土星的微小陨石预计会使土星光环中的原始水冰变暗。变暗的速度取决于微小陨石不确定的下落速度。经过12年艰苦的测量和分析,卡西尼号上的宇宙尘埃分析仪已经确定了微陨石通量。计算表明土星环有1.5亿到3亿年的历史,甚至更年轻。

两项研究为土星环的年龄提供了令人信服的证据。科罗拉多大学的空间物理学家萨卡人·凯·牧夫长期以来一直认为土星环非常古老,他说:“土星环确实很年轻,也许它们形成于不到2亿年前。”