土星的月亮触发了土星环中的巨大雪球

这幅来自美国国家航空航天局卡西尼号宇宙飞船的马赛克图像描绘了土星脆弱的F环中的扇形结构。在戒指的核心附近也可以看到明亮的特征。这些特征表明F环中存在额外的对象。

环绕土星运行的美国国家航空航天局航天器捕捉到了新的图像，这些图像显示了土星最外层离散环中的icyparticles正在聚集成巨大的nowball，这是由附近卫星的引力产生的。

卡西尼号宇宙飞船在过去六年中一直在监测气态巨环的碰撞和扰动，发现了月球普罗米修斯在土星F环（一个距离地球约87000英里（140000公里）的薄环）的作用下多次摆动时的结冰过程。

月球的引力在环形物质中产生扰动，形成通道，当较小的质量通过相互引力粘在一起时，触发直径高达12英里（20公里）的物体的形成。

土星环扫描中发生的自然过程让科学家们得以一窥我们早期太阳系中的机制，因为行星和卫星从碎片盘中结合在一起。

伦敦大学玛丽女王卡西尼成像团队成员卡尔·默里说：“科学家以前从未见过真正形成的物体。”“我们现在有直接证据表明这一过程以及卫星和太空碎片之间的喧闹舞蹈。”

Murray于7月20日在德国不来梅举行的空间研究委员会会议上介绍了这项研究。这一发现也于7月14日发表在《天体物理杂志快报》的在线版上。

星期六的F环

1979年，美国国家航空航天局的先锋11号宇宙飞船发现了土星相对较薄的F环。一年后，美国国家航空航天局的旅行者1号机器人太空探测器发现了在F环两侧发现的小卫星普罗米修斯和潘多拉。

自发现以来的几年里，F环的外观一直在变化，科学家们一直在密切关注这两颗顽皮卫星的行为，以寻找答案。

普罗米修斯更大，离土星更近，似乎是F环扰动的主要来源。在它的最长点，土豆形状的月亮是92英里（148公里）宽。

这颗卫星绕土星旋转的速度略高于土星F环中较小粒子的速度。由于这种差异，加上普罗米修斯轨道的方向略有偏移，月球大约每68天就会撞击一次弗林粒子。

默里说：“下次普罗米修斯鞭打时，这些物体中的一些会被撕裂。”“但有些人逃脱了。每次它们在逆境中生存下来，它们都会成长，变得越来越稳定。”

卡西尼科学家此前曾使用航天器的紫外线成像光谱仪探测到F环附近的增厚物质团，此前他们注意到该区域的星光被部分阻挡。这些物体可能与Murray和他的同事发现的雪球状团块有关。

密度和寿命

在F环中新发现的物体看起来也足够致密，足以拥有科学家所说的“自引力”。默里说，这意味着它们可以吸引更多的粒子，并随着环粒子在普罗米修斯的尾迹中反弹而积累。

因此，这些巨大的团块的密度几乎和普罗米修斯一样，但相比之下，只有地球的十四分之一。

F环中的这些雪球由于其在土星系统中的偶然位置，也有更高的生存几率。F环位于土星试图打破物体碎片的潮汐力和将物体拉到一起的自引力之间的平衡点。

尽管如此，这些巨大的雪球寿命很短，很可能在几个月内形成并破裂。

这项新研究还可以帮助科学家解释卡西尼号科学家在2004年发现的一个神秘物体的起源。这个被暂时命名为S/2004 S 6的物体直径约为3至6英里（5至10公里），偶尔会撞上土星F环，在这个过程中产生碎片喷流。

位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国航空航天局喷气推进实验室的卡西尼号项目科学家Linda Spilker说：“新的分析填补了我们太阳系历史上的一些空白，让我们了解了它是如何从漂浮的尘埃转变为致密体的。F环揭开了一些神秘面纱，并继续让我们感到惊讶。”