土星环中发现的巨型推进器

在这张由美国国家航空航天局的卡西尼号宇宙飞船拍摄的照片中，土星环阳光明媚的一侧，一颗看不见的卫星形成的螺旋桨状结构被明亮地照亮。这张照片发布于2010年7月8日。

美国国家航空航天局星期四宣布，在土星环中发现了巨型螺旋桨状结构，这似乎是由一类新的隐藏卫星创造的。

美国国家航空航天局的卡西尼号宇宙飞船发现了土星环内的一些独特结构，这标志着科学家首次成功地从构成土星复杂环系统的碎片盘中追踪单个物体的轨道。

该研究的合著者、博尔德空间科学研究所卡西尼号成像团队的主要研究人员之一Carolyn Porco说：“观察这些嵌入圆盘的物体的运动，提供了一个难得的机会来衡量行星是如何从早期太阳周围的物质圆盘中生长出来并与之相互作用的。”，科罗拉多州。“这让我们得以一窥太阳能系统最终是如何看起来的。”

卡西尼号拍摄的螺旋桨照片显示，它们是数千英里长的巨大结构。研究人员说，通过了解它们是如何形成的，天文学家希望也能深入了解其他恒星周围的碎片盘

这项研究的结果详细发表在7月8日出版的《天体物理杂志快报》上

土星螺旋桨

卡西尼科学家以前在土星环中看到过双臂螺旋桨结构，但其规模比新发现的更大的特征要小。它们于2006年首次被发现在一个现在被称为“螺旋桨带”的区域，该区域位于土星最外层致密环“A环”的中部。

推进器实际上是土星环材料中的间隙，由一类新的物体形成，称为小卫星，它们比已知的卫星小，但比组成土星环的物体大。据卡西尼号的科学家估计，这些小卫星的数量可能达到数百万颗。

这些小卫星立即清除了周围的空间，形成了螺旋桨状的特征，但还不足以清除它们围绕土星的整个轨道，与卫星潘和达芙尼斯一样。

但在这项新的研究中，研究人员在离土星更远的a环分离区发现了一大批更大、更稀有的卫星。这些大得多的卫星产生的螺旋桨比之前描述的大数百倍，这些物体已经被追踪了大约四年。

这项研究由纽约伊萨卡科内尔大学卡西尼号成像团队副研究员Matthew Tiscareno领导。

这些较大卫星的螺旋桨特征长达数千英里，宽达数英里。嵌入土星环中的卫星似乎在环平面上方和下方高达1600英尺（0.5公里）的环物质上掀起。

研究人员说，这比典型的环厚度大约30英尺（10米）要大得多。

HiddenSaturn卫星

尽管如此，卡西尼号宇宙飞船距离太远，无法在环绕它们的旋转环形物质中看到卫星。然而，科学家们估计，根据螺旋桨的大小，这些卫星的直径约为半英里（约1公里）。

根据他们的研究，Tiscareno和他的同事估计有几十个这样的巨型螺旋桨。事实上，在2005年至2009年期间，其中11个被多次成像。

一个这样的螺旋桨，以著名飞行员路易斯·布莱里奥的名字命名为布莱里奥，在这段时间里出现在100多张独立的卡西尼号图像和一张紫外线成像光谱仪观测中。

Tiscareno说：“科学家以前从未追踪过宇宙中任何地方的磁盘嵌入物体。”“我们以前所知道的所有卫星和行星都陷入了太空。在螺旋桨带中，我们在一张图像中看到了一个星团，后来不知道我们是否看到了相同的单个物体。有了这一新发现，我们现在可以在数年内单独跟踪嵌入圆盘的卫星。”

经过四年的观测，研究人员注意到巨型螺旋桨在绕土星运行时轨道发生了变化，但这些扰动的原因尚未确定。

研究人员说，轨道的移动可能是由与其他较小的环形粒子的碰撞引起的，也可能是对这些粒子引力的反应。由于土星环外大型卫星的引力吸引，这些小卫星的轨道也可能发生变化。

科学家们将继续监测卫星，看看圆盘本身是否在推动这种增强，类似于年轻太阳系中发生的相互作用。Tiscareno说，如果是这样的话，这将是第一次直接进行这样的测量。

位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国国家航空航天局喷气推进实验室的卡西尼号项目科学家林达·斯皮尔克说：“螺旋桨让我们对环中更大的物体有了意想不到的了解。在接下来的七年里，卡西尼号将有机会观察这些物体的演变，并弄清楚它们的轨道是如何变化的。”

美国国家航空航天局于1997年发射卡西尼号探测器，并于2004年抵达土星，在那里它将欧洲惠更斯号探测器降落在土星最大的卫星泰坦的云层表面。卡西尼号原定于今年9月退役，但获得了延长寿命，目前已延长至2017年。