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研究发现,土星的怪球月亮是从环中诞生的

土星卫星阿特拉斯的计算机生成图像。科学家们现在认为,它的飞碟形状来自于从行星环中捕获的粒子。

科学家们现在透露,土星环可能孕育了这颗巨大行星上奇怪的小卫星。

这些巨大的卫星,其中一些类似于反射盘,可能是由组成土星雄伟带的冰块和尘埃聚集在一起的。

环绕这些巨行星运行的大卫星被认为在大约45亿年前,当它们的宿主形成时,已经大致完成了形成。

然而,对土星主要亮环外围内外聚集的五颗小卫星的理论计算表明,它们还太年轻,不可能出现这种情况。它们的年龄一定不到1000万年——例如,它们有明亮、几乎纯净的冰面,基本上没有受到流星体的影响。

法国巴黎狄德罗大学的行星科学家S’bastien Charnoz说:“今天,太阳系中仍有新的天体形成。”“我们过去认为一切都是在四五十亿年前形成的,但事实并非如此!今天仍有新的物体在形成。”

关于这些小卫星的另一个令人好奇的细节是它们的总体密度低——不到身体脂肪的三分之二。这表明它们内部神秘地含有大量的空袋。

从戒指诞生的月亮

这些新月起源的一种可能性是它们是土星环的后代。然而,直到最近,科学家们还没有足够的计算能力来模拟这一过程是如何发生的。

现在,Charnoz和他的同事们通过模拟分析土星及其环和卫星之间的相互作用,认为这些奇异的卫星最初是由环外围引力吸引在一起的粒子形成的,超出了行星引力稳定环的距离。在土星和光环的牵引下,这些明显聚集的小卫星被向外抛去。

“光环和小卫星实际上是一个单一的系统,”Charnoz告诉太空网。“它们看起来不同,但它们只是asame系统的不同部分。小卫星是从环中诞生的,它们通过引力相互作用反过来改变环。”

他补充道:“这一发现告诉我们,有不同的方法可以形成太阳系天体。”“它还告诉我们,巨行星的环境比以前想象的要动态得多,我们还有很多东西需要学习。”

Charnoz和他的同事在7月10日的《自然》杂志上详细介绍了他们的发现。

土星、地球等月球

土星环和卫星的新模拟也可能对包括地球卫星在内的行星及其卫星的进化产生影响。

康奈尔大学的行星科学家Joseph Burns没有参与这项研究,他说:“这是对越来越多的关于圆盘和嵌入物体之间如何存在密切联系的观点的理论支持。”“这些卫星可能是最近诞生的,这意味着这个系统在某种意义上就在我们眼前进化,尽管人们必须活一段时间才能看到真正的变化。”

如果我们想了解土星环的起源,“这仍然是个谜,我们必须调查卫星,”Charnoz解释道。“这是它们起源的补充线索。”

此外,Charnoz问道:“这种新机制是否足够普遍,足以形成土星的所有冰卫星,如土卫二、Mimas”。“我们没有任何线索,但这绝对值得研究。非常有趣的是了解土星卫星的内部结构,但线索很少。也许卡西尼号或未来的太空任务会告诉我们。”

移动到土星之外,这一月球形成过程可能会照亮地球的月球。

Charnoz说:“它的形成过程与我们对土星卫星的描述非常相似,但月球可能是从原月盘吸积而来的。”“首次测试表明,我们的模型在五分钟的计算机时间内再现了月球吸积过程。”

此外,他解释说,“我们想计算原月形成时的化学成分。”“这是天体物理学中一个长期存在的问题,我们仍然不完全理解为什么月球的氧成分与地球相同,但同时水和铁却如此之少。”


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