土星神秘的G环解释

2006年9月19日12:37、13:11、13:44和14:18 UTC从上到下获得的G环弧图像。一条明亮的弧线在视野中从右向左移动。

科学家们表示，土星轨道上一条松散的流动冰块带可能为该行星的一个环提供了原材料。

8月3日出版的《科学》杂志详细介绍了这一发现，它可能会解开土星“G环”的支撑之谜，并可能成为土星小卫星在一次古代碰撞中被摧毁的证据。

土星环的形成是一个普遍的谜，但理论家们认为它们是过去一个或多个结冰物体破裂的结果。特别是，自从20世纪70年代末旅行者号任务发现G环以来，科学家们一直感到困惑。

奇数环

G环是一个微弱而狭窄的碎片环，位于土星主环之外。它没有明显的形成方式。土星E环的材料由卫星恩克拉多斯脱落的碎片提供，而土星F环是由卫星普罗米修斯和潘多拉的引导作用产生的，它们就像扫雪机一样清除环两侧的车道。

但火星是G环最接近的土星卫星，距离G环9300英里（15000公里）。

2006年9月，美国国家航空航天局的卡西尼号宇宙飞船为科学家们提供了他们对G环最好的一瞥之一。图像显示，在环的内缘附近有一条明亮弯曲的物质条纹，由直径不到一厘米到一米的冰颗粒组成。

纽约康奈尔大学的研究小组成员Matthew Hedman说：“在环形系统中，你通常不会看到土星周围一系列纬度范围内的东西。”“根据定义，事物应该被抹掉，成为一个围绕地球的连续环。”

科学家估计，这条弧宽约155英里（250公里），长约10万英里（17万公里），约为G环周长的六分之一。如果弧形中的所有物质都聚集在一个单独的物体中，它将形成一个300英尺（100米）宽的冰冷的小卫星。

就像月亮一样，明亮的弧线围绕土星旋转，大约需要19个小时才能完成一个完整的轨道。它与Mimas在几乎同步的轨道上移动，Mimas每绕六圈就绕七圈。

轨道共振

尽管Mimas距离G环很远，但科学家们认为，月球的引力有助于聚集弧中较大的碎片，使它们在绕土星运行时保持新月形。

偶尔，这些大块的冰会相互碰撞，将尘埃云和细小的冰晶释放到太空中。研究人员推测，脱落的物质在土星磁层中被称为等离子体的高电荷粒子和电子撞击，最终漂移出电弧的范围，形成一个环。

赫德曼告诉太空网：“大粒子只感觉到重力，所以它们不会扩散太多。它们都被困在弧形中。”“但这些小尘埃颗粒可以与土星磁层中的等离子体相互作用。由于它们较小，它们可以感受到这些力，并可以导致物质径向扩散。”

电弧中较大粒子的起源仍然是个谜。一种观点认为，它们是很久以前一颗小型卫星与另一个物体碰撞而被摧毁的残骸。海德曼说：“一种可能性是，这是一个小卫星被打破了。”“诀窍是，它必须与Mimas一起进入这种配置，我们仍在努力了解最初是如何发生的。”