科學家揭開土星飛碟狀衛星之謎

【正見新聞網2011年03月21日】

UFO?土衛十八(Pan)是土星最內側的一顆衛星。它的軌道位於土星光環A環中的恩克環縫內


美國宇航局卡西尼探測器拍攝到了這兩顆衛星的近距離照片。上欄為土衛十五(Atlas),下欄是土衛十八(Pan)。科學家們現在認為它們極可能是和光環同時形成的  美國宇航局卡西尼探測器拍攝到了這兩顆衛星的近距離照片。上欄為土衛十五(Atlas),下欄是土衛十八(Pan)。科學家們現在認為它們極可能是和光環同時形成的

據英國《每日郵報》3月21日報導,這看起來是不是像是一隻飛行中的盤子?但其實這是土星的一顆衛星。土衛十八(Pan)和土衛十五(Atlas)的外形確實非常獨特。

這引起了科學家們的濃厚興趣,他們很想知道這兩顆直徑僅有約20英裡(約32公裡)衛星的奇怪形狀是如何形成的。在經過數年的研究之後,來自歐洲空間局的科學家們最近表示他們可能已經對此有了一些頭緒。

他們注意到,土星的全部衛星中有14顆小衛星密度很小——僅有水冰密度的一半。而它們的形狀則讓人懷疑它們最初是否是從土星光環中逐漸形成的。

但他們面臨一個嚴重的障礙,那就是由於引潮力作用,土星光環中的物質顆粒很難聚合形成更大的塊狀體。當一個小衛星行進到距離一顆行星一定距離內時,行星產生的引潮力將撕裂這顆小天體,使其發生解體。這一距離天文學上稱為“洛希極限”。土星光環大部分就位於洛希極限距離之內。

因此科學家們設想,當初在形成土星光環時,那些不幸誤入土星洛希極限範圍而被撕裂解體的小天體剩下了較堅固的內核部分。

歐空局的卡洛琳•波科(Carolyn Porco)說:“我們設想,要在光環環境中形成具有我們目前所見到那麼大小的衛星,只有一種可能性。那就是從具有較大質量的殘留內核開始,表面逐漸累積鬆散的光環物質,於是慢慢變大,最終形成衛星。”

通過這種方式,即使在非常靠近土星的位置上,同樣可能形成一顆衛星。這樣的結果便是產生出位於光環區的小衛星,其大小應當為其原始殘留內核的兩到三倍,外部包裹了一層疏鬆的冰質微粒。

去年在美國宇航局西南研究所進行的一項模擬研究顯示,土星最初可能擁有數顆像土衛六(Titan)大小的衛星,但後來落入土星毀滅了。

當時,由於土星施加的潮汐變形作用,這些大衛星產生大量地熱,導致外表冰雪融化,岩石物質下沉入地下深處。並且由於強烈的引潮力,其表面物質不斷遭到剝蝕,散入太空。

來自西南研究所行星科學董事會的羅賓•卡耐普(Robin Canup)博士領導了這項研究,他說:“這項研究認為光環物質是原始的,它們和一些大衛星的毀滅幾乎發生於同一時代。這就暗示,土星的光環,以及土星內側,直到土衛三(Tethys)位置的一些衛星擁有相同的起源,標誌著土衛六大小的幾顆大衛星的最後歲月。”

那麼,對於土衛十八和土衛十五的奇特外形又該如何理解呢?

科學家們猜測,答案就是吸積盤。這是宇宙中非常常見的現象,規模差異巨大。從行星吸積盤,到星系吸積盤。這個小內核也有自己的吸積盤,當這個吸積盤旋轉時,離心力使中部的物質向外膨脹,並因此形成了一種蝶形的外觀。

法國巴黎第七大學的塞巴斯蒂安•卡諾滋(Sebastien Charnoz)教授說:“我們的計算機模擬顯示,當土星光環比較稀薄時,這種吸積過程將相當迅速,並沿著原始的土衛十八和土衛十五內核赤道形成吸積盤。”

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