今天小編分享的科技經驗:新研究稱土星環并不“年輕”,其與土星一樣古老,歡迎閱讀。
IT 之家 12 月 17 日消息,土星環可能并非像近期研究暗示的那樣年輕,一項新研究表明,土星環的年齡可能與這顆巨行星一樣古老,高達數十億歲。
據 IT 之家了解,土星環的年齡一直存在争議。一些研究人員認為,這些标志性的光環與土星一起在大約 45 億年前形成,由太陽系誕生後留下的軌道冰屑演化而來。另一些人則認為土星環非常年輕,可能源于土星引力撕裂彗星或冰冷衛星後產生的碎片。
科學家們曾認為,解開這個謎團的方法之一就是更仔細地觀察土星環。随着時間的推移,微流星體(小于沙粒的太空岩石)會撞擊構成土星環的明亮冰顆粒,土星環上的塵埃量可以作為判斷其存在時間長短的一個依據。
2004 年美國宇航局的卡西尼号探測器抵達土星時發現,土星環相對明亮潔淨。随後分析表明,土星環的年齡約為 1 億到 4 億歲。相比之下,恐龍大約在 2.3 億年前出現在地球,并主宰陸地生命,直到 6500 萬年前的一次宇宙撞擊事件才滅絕。
然而,這項新研究的主要作者、東京理科大學行星科學家 Ryuki Hyodo 稱:" 認為土星環年輕的想法在太陽系漫長的演化歷史背景下顯得非常奇怪,恐龍時代意味着太陽系當時已經非常穩定。"
相比之下,Hyodo 稱,當土星在大約 45 億年前形成,或者在大約 40 億年前的後期重轟炸期," 太陽系要混亂得多。許多大型行星體仍在遷移和相互作用,這大大增加了可能導致土星環形成的重大事件的發生幾率。"
為了解開土星環的年齡之謎,Hyodo 及其同事在這項新研究中,開發了用于模拟微流星體與土星環碰撞的 3D 計算機模型。他們表示,這些撞擊通常以每小時約 108,000 公裡的速度發生。
研究人員發現,這些高速碰撞會產生超過 9725 攝氏度的高溫,導致微流星體汽化。然後這些氣體會在土星磁場内膨脹、冷卻并凝結,產生帶電離子和微觀粒子。
模拟随後揭示,這些帶電粒子大部分會撞擊土星,逃離土星引力,或者被拖入土星大氣層。科學家們發現,很少有這些物質污染土星環,使它們保持相對清潔。
Hyodo 說:" 外觀幹淨并不一定意味着土星環年輕。"
Hyodo 強調,這項新研究并沒有否定卡西尼号的研究結果。" 相反,這表明了我們對卡西尼号數據的解釋可能存在誤差," 他說。
基于 Hyodo 及其同事估計的微流星體撞擊導致土星環變暗的較低速率,以及光環中看到的污染水平,他們認為土星環可能非常古老。" 總而言之,我認為土星環可能非常古老,大約在 45 億到 40 億歲之間,"Hyodo 說," 作為研究太陽系形成的行星科學家,我們的研究結果感覺更自然。"
Hyodo 的同事目前正在進行模拟微流星體撞擊冰顆粒的實驗室實驗,以期支持這些研究結果。
此外,Hyodo 還領導了多個日本行星探測任務的科學團隊,其中包括一個潛在的未來任務,專門用于更近距離地研究土星環。" 這樣的任務将使我們能夠比卡西尼号更近地接近光環,從而可以直接觀察撞擊事件或收集間接證據,以揭示更多關于土星環年齡的信息," 他說。