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現在發現土星有多少顆衛星

圖文 更新时间:2024-07-23 06:17:20

現在發現土星有多少顆衛星?新華社北京9月21日電(記者張瑩)土星是太陽系第二大行星,它以相對于軌道平面成26.7度的傾斜角度自轉,主要由水冰小顆粒組成的土星環是它的标志性特征之一長久以來,科學界對土星自轉軸傾角和土星環的成因未有定論美國《科學》雜志近日發表的一項建模研究認為,土星自轉軸傾角和土星環的形成可能與一顆1億多年前被摧毀的衛星有關,今天小編就來說說關于現在發現土星有多少顆衛星?下面更多詳細答案一起來看看吧!

現在發現土星有多少顆衛星(理論解釋土星兩大謎團)1

現在發現土星有多少顆衛星

新華社北京9月21日電(記者張瑩)土星是太陽系第二大行星,它以相對于軌道平面成26.7度的傾斜角度自轉,主要由水冰小顆粒組成的土星環是它的标志性特征之一。長久以來,科學界對土星自轉軸傾角和土星環的成因未有定論。美國《科學》雜志近日發表的一項建模研究認為,土星自轉軸傾角和土星環的形成可能與一顆1億多年前被摧毀的衛星有關。

“卡西尼”探測數據帶來新進展

如同旋轉中的陀螺一樣,土星的自轉軸會随時間推移發生周期性運動,這種現象稱為旋進。由于土星旋進速率與海王星幾乎相同,天文學家此前認為,土星自轉軸傾角是它與海王星發生引力關聯的結果,又稱軌道共振。

美國航天局“卡西尼”探測器環繞土星運轉10多年間的觀測數據,使科學界的看法發生轉變。科學家發現,土星最大的衛星土衛六正以比此前預計更快的速度遠離土星。科學家根據土衛六向外遷移的速度及其引力推測,土衛六可能是導緻土星自轉軸傾斜并保持與海王星共振的原因。

這個解釋能否成立,一個關鍵因素是土星的轉動慣量,而計算轉動慣量需要知道土星内部的質量分布。

在最新研究中,美國麻省理工學院等機構參與團隊利用“卡西尼”探測器對土星周圍引力場的精确觀測數據,模拟了土星内部的質量分布。結果令研究人員驚訝,土星的轉動慣量表明它接近與海王星共振的狀态,但恰好稍差了一點。這意味着兩顆行星可能一度處于軌道共振狀态,但目前土星已擺脫與海王星的共振。

尋找使土星擺脫共振的原因

研究團隊檢驗描述土星旋進規律的方程後發現,如果從土星曾擁有的全部衛星中去掉一顆,便可解釋土星目前的狀态。研究團隊認為,如今擁有83顆衛星的土星曾至少擁有一顆多出的衛星,他們将這顆衛星命名為“蝶蛹”。

研究團隊通過模拟得出“蝶蛹”的一些基本屬性。它與土星第三大衛星土衛八大小相當,曾與“兄弟姐妹”一起環繞土星運轉數十億年。它對土星的引力使土星保持一定自轉軸傾角,并與海王星形成軌道共振。

研究人員推測,距今2億年到1億年間的某個階段,“蝶蛹”進入一個混亂的軌道區。經曆數次與土衛八和土衛六的近距離相遇後,它在與土星“擦身而過”時被巨大的引力撕成碎片。失去這顆衛星使土星脫離與海王星的共振,并形成目前的自轉軸傾角。“蝶蛹”的大部分殘片可能已撞向土星,少部分碎片可能仍懸浮在軌道上,最終分解成小冰塊,形成了标志性的土星環。

研究人員表示,“失去的衛星”理論不僅可以解釋土星自轉軸傾角的形成,還與對土星環年齡的研究結論相吻合。此前有研究顯示,與形成于45億年前的土星相比,土星環的曆史相對短暫,它形成于約1000萬年至1億年前。

就像“破繭成蝶”一樣,“這顆衛星休眠了很長時間,突然變得活躍起來,然後(土星的)環出現了。”麻省理工學院行星科學教授、研究論文主要作者傑克·威斯德姆說。威斯德姆強調,就像任何其他理論假說一樣,“失去的衛星”理論還須由其他研究人員進行檢驗。

來源: 新華社

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