一颗卫星的丢失可以解释土星的倾角和年轻的行星环 - {$web_name} 更重大的一览折叠屏是


一颗卫星的丢失可以阐释土星的倾角和年轻的行星环(CREDIT: SPACE SCIENCE INSTITUTE, JPL-CALTECH/NASA / E. OTWELL, ADAPTED FROM M. EL MOUTAMID/SCIENCE 2022)
(神秘的地球uux.cn)据EurekAlert!:探究人员报表,土星某颗前卫星的毁灭或可阐释土星标志性行星环起源时间不长及土星的轴向倾斜。土星环——被觉得约在1亿年前形成——是我们太阳系中最独特的行星特征之一。但是,人们对其形成时间为何如此之短依然知之甚少。更重大的一览折叠屏是,对土星为何会有倾斜(或倾角)以及其最大卫星(土卫六)为何有奇异的轨道依然难以阐释。
为解决这一难题,Jack Wisdom和同仁使用了卡西尼号太空船最近的飞行和数值模拟资料,他们提出了一个可阐释所有这3个难题的答案。Wisdom等人觉得,大约在1.5亿年前,土星操控系统历程了一次剧烈的转变:当时一颗先前存在的卫星(他们称之为Chrysalis)的轨道变得不稳定,导致其与土星的距离之近足以被引潮力撕裂,从而形成了年轻的土星环。据作者所说,成年人的成长:清醒自律知进退该同一事情或许也导致了土卫六的偏心率增至当下的高数值,该事情也能阐释土星的倾斜。
Maryame El Moutamid在有关的《视角》中写道:“Wisdom等人提供了一种或许阐释土星与海王星进动共振极为接近以及土星环存在时间似乎不久的机制。为进一步证实这些说法,需要做进一步的探究以更好地定义土星的惯性极矩,以及其它有环行星发生相似事情的或许性。”
有关:科学家提出新理论:土星失踪的卫星或藏在星环中
(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:著名的土星环并不是那种人们很轻松就能得到的东西--一个新理论表明,它们是在这个气态巨人的一个卫星离这个巨大行星太近时形成。这颗不幸的卫星或许被其主人的强大引力场所吸引,然后真的把它拉开。
科学家们觉得,由此形成的碎片或许已然形成了我们今日目睹的大若干星环。至少由麻省理工学院的Jack Wisdom领导的一个探究小组是这么觉得的,Wisdom将这颗丢失的卫星称为“蛹(Chrysalis)”。
Wisdom称这个历程还有助于阐释土星轴的冬季独家交通出行不寻常倾斜以及为什么人们觉得星环只有1亿多年的历史,而土星本身形成于40多亿年前。
Wisdom在一份告示中说道:“这种倾斜太大,不或许是原行星盘中已知的形成过程或后来的大型碰撞的结局。尽管已然提供了各类各样的阐释,但没有一个是完全令人信服的。最酷的是,过去无法阐释的环的年轻年龄在我们的计划中自然得到了阐释。”
该小组的理论概要可以在新近一期《科学》上发表的一篇论文中找到。
寻找土星的失落卫星
土星绕太阳管理时向一侧倾斜超过26度,这个位置乃至比地球的倾斜度还要夸张,地球的倾斜度在22.1到24.5度之间摆动。持久以来,对此最或许的阐释是,土星的倾斜来自于该行星与海王星的一种引力舞蹈。
但Wisdom和他的今日巡演计划精选同仁们在NASA卡西尼号航天器的资料合作下管理了一些新的模型,这些模型表明,尽管土星和海王星在过去曾经有过共振,但在大约1.6亿年前发生了一些转变。而那件事基础上使土星脱离了海王星的作用。
在一些模拟中,最符合所有资料的是一个假设的例子,即土星失去了一颗相对较大的卫星。
如今,这个巨人的行星操控系统拥有83颗卫星;Chrysalis大小本来跟Iapetus(当下土星的第三大卫星)差不多。这项新探究的科学家推测,在2亿至1亿年前,这颗被遗忘的卫星着手被土星最大的卫星--Titan的引力场推来推去。反过来,这将扰乱“蛹”的轨道,从而使它走上一条混乱的道路,这含有差不多跟木卫二和土卫六相撞并最后过于接近土星本身。
探究人员称,这样的遭遇或许会将这颗卫星撕成碎片,大若干残骸或许被土星吞噬,一小若干则形成我们今日所知的那些宏伟的星环。这似乎是一个完美的阐释,另外解决了两个宇宙之谜,但Wisdom警告称,这仍是一个理论。
他说道:“像其他任何结局一样,它必须由其他人来探究。”另外,他持续补充称,在这期间,它是一个伟大的历程,“就像蝴蝶的蛹一样,这颗卫星持久处于休眠状态,忽然变得活跃起来,然后星环呈现。”
有关:天文学家称土星倾角和星环或许是由一颗“失落的”卫星形成的
(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:New Atlas报导,土星是几个太阳系之谜的所在地。运用卡西尼号的资料,天文学家们如今为几个难题提出了一个简易的答案--一颗“失落的”卫星在被撕成碎片之前曾经绕着这颗行星管理。
土星最引人注目的特征是它的星环,首要由小块的冰组成。持久以来,人们觉得这些星环是大约45亿年前土星本身形成时留下的物质,但最近的探究表明它们要年轻得多--在1千万到1亿年之间。假如是这样的话,它们或许是由一颗游荡得太近的冰冷彗星或卫星形成的。
这颗行星还以27度角倾斜旋转,相针对它绕太阳管理时的平面。持久以来,人们觉得这是由附近的海王星的引力作用导致的,但认真检查后察觉,土星不再与它的“邻居”同步。
新探究的天文学家们如今提出了一个可以阐释这两个谜团的历程。土星曾经有另一颗卫星。这个假设的卫星被探究小组命名为Chrysalis,它的大小与现有的卫星土卫八(Iapetus)差不多,后者的直径约为1470公里。假如Chrysalis存在,它将与当下的83颗卫星一起围绕土星管理数十亿年。
但是与土卫六和土卫八等其他大卫星的引力相互作用,逐步使Chrysalis的轨道更为混乱。大约1.6亿年前,这颗注定要毁灭的卫星过于接近土星,在那里被强烈的引力撕碎了。大若干碎片会落在土星上,但有些却卡在土星周围旋转,形成著名的土星环。
这个样子实际上或许是该行星生命中一个相对较短的阶段--其他探究表明,星环或许会在前方1亿年左右消失。到那时,火星或许会变成太阳系新的星环携带者。那么,土星的倾斜度如何呢?探究小组说,Chrysalis的引力作用会使其倾斜度与海王星维持共振,所以卫星的消失会使该行星漂移到当下的角度。
探究人员运用卡西尼号在2017年坠入土星大气层之前的最后一次扫描中收集的资料得出了这个阐释。该探测器测量了该行星的引力场,这使得探究小组能够对其内部的品质分布开展建模。由此,他们能够计算出,土星只是方才与海王星各异步,这表明直到最近它都是如此。
接下来,天文学家们探究了要怎样才能使这颗行星脱离这种“舞蹈”。他们模拟了土星83颗卫星的轨道历史,并察觉这的确有效--但只有在加入第84颗相当大的卫星时才有效。
尽管Chrysalis或许是一个阐释,但探究小组承认,在找到进一步的证据之前,它依然是一个假说。
“这是一个相当好的历程,但就像其他任何结局一样,它必须由其他人来测试,”该探究的首要作者Jack Wisdom说。“但似乎这个丢失的卫星只是一个蛹,等待着它的不稳定。”
这项探究发表在《科学》杂志上。