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破解一个谜:月球撞击创造的太空核桃

土星卫星Iapetus赤道上的山脊使其看起来像一个巨大的胡桃木。卡西尼号宇宙飞船于2004年拍摄的山脊宽100公里(62英里),有时高20公里(12英里)。(相比之下,珠穆朗玛峰的顶峰海拔5.5英里。)科学家们正在争论这座山脊是如何形成的。

旧金山“一项新的研究表明,一个几乎环绕土星卫星伊阿珀斯的巨大山脊很可能是很久以前被伊阿珀斯引力摧毁的迷你卫星的残骸。

据研究人员称,这颗次月球可能是在一个巨大的物体撞击Iapetus后形成的,被炸开的碎片融合在一起。但随着时间的推移,Iapetus将其撕裂,其碎片沿着赤道撞击月球,形成了一座比珠穆朗玛峰高两倍多的山脊。

圣路易斯华盛顿大学的研究合著者William McKinnon在一份声明中说:“想象一下,所有这些粒子都以每秒400米的速度水平穿过赤道表面。”“粒子会一个接一个地、一次又一次地撞击赤道线。起初,碎片会打洞形成一个凹槽,最终填满。”

Iapetus:太空胡桃

Iapetus山脊宽62英里(100公里),有些地方高12英里(20公里)。它整齐地追踪着月球赤道,几乎覆盖了Iapetus 75%的表面。

“这是太阳系中最令人震惊的特征之一,”首席作者、伊利诺伊大学芝加哥分校的Andrew Dombard说,他今天(12月15日)在美国地球物理联合会秋季会议上介绍了这一结果。“这有点让伊佩特斯看起来像一个巨大的太空胡桃。”

其他研究人员提出,海神座内部的火山活动或造山力抬升了海脊。但Dombard说,这样的理论无法解释海脊沿着Iapetus赤道近乎完美的排列,也无法解释为什么月球是太阳系中唯一具有这种特征的天体。

因此,Dombard和他的团队将目光投向了Iapetus“土星”直径913英里(1470公里)的第三大月球之外进行探索。

“如果它不是从下面来的,也许它是从上面来的,”他说。

丢失的子卫星

Dombard和他的同事们提出,海脊是由曾经环绕Iapetus运行的次月球碎片组成的。

他们说,这个次月球可能是很久以前一个敏捷的物体撞向Iapetus时产生的,喷出的物质最终融合在一起,并被月球的引力捕获。这种剧烈的碰撞很可能形成了地球自己的月球和冥王星最大的卫星——卡戎。

研究人员认为,Iapetus的子卫星随后向月球盘旋,最终离月球如此之近,以至于Iapetus引力将其撕裂。

研究人员补充说,这颗丢失的迷你月球碎片可能会在海燕座的赤道周围形成一个碎片环。随着时间的推移,“在10万年到10亿年之间的任何地方,取决于亚月球最初离亚卫四有多近”,这个环猛烈撞击月球,形成了独特的山脊。

Dombard说,这一理论可以解释海脊沿着Iapetus赤道的位置,以及为什么在任何其他太阳系天体上都没有看到类似的特征。他说,Iapetus有一个比太阳系外的任何其他月球都大得多的Hill球体,“围绕着它的引力主导卫星的区域”。

因此,在其他卫星上,母行星会相对较快地夺走这样一个次月球。

Dombard说:“只有Iapetus有足够的轨道空间来固定其中一颗卫星。”

他补充道,研究人员尚未进行任何严格的模拟,以详细显示山脊形成过程可能是如何进行的,但他们计划很快这样做。


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