土星環簡介

1610年，伽利略帶(dai)著(zhu)他的(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡發現(xian)了(le)土星(xing)環(huan)(huan)(huan)，成(cheng)(cheng)為了(le)觀察土星(xing)光環(huan)(huan)(huan)第(di)一(yi)人(ren)。土星(xing)環(huan)(huan)(huan)是太陽系行(xing)星(xing)的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)環(huan)(huan)(huan)中最突出與明顯的(de)(de)(de)(de)一(yi)個，環(huan)(huan)(huan)中有(you)(you)不計其數的(de)(de)(de)(de)小(xiao)顆(ke)粒，其大小(xiao)從微米(mi)到米(mi)都有(you)(you)，軌道(dao)成(cheng)(cheng)叢集的(de)(de)(de)(de)繞著(zhu)土星(xing)運轉。環(huan)(huan)(huan)中的(de)(de)(de)(de)顆(ke)粒主要(yao)成(cheng)(cheng)分都是水冰，還有(you)(you)一(yi)些塵埃和其它的(de)(de)(de)(de)化學物質。

雖然環(huan)的反(fan)射能夠增加土星(xing)的亮度，但從地球僅(jin)憑裸眼還是看不(bu)見(jian)環(huan)。

土星(xing)擁有許多衛星(xing)，至目前(qian)為(wei)止所發(fa)現的(de)衛星(xing)數已經有六十多個。34顆(ke)的(de)直徑(jing)(jing)小(xiao)于10 公里，另外13顆(ke)的(de)直徑(jing)(jing)小(xiao)于50 公里，只有7顆(ke)有足(zu)夠(gou)的(de)質量能夠(gou)以自身的(de)重(zhong)力達到(dao)流體靜力平(ping)衡。

土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中的(de)(de)幾顆存(cun)(cun)在于土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環環境(jing)中,大家都知道土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)潮汐力會引發衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)解體,那么這(zhe)(zhe)幾顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是怎(zen)(zen)么形成的(de)(de)?又是怎(zen)(zen)么生(sheng)存(cun)(cun)下(xia)去(qu)的(de)(de)?像土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)十八和(he)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)十五這(zhe)(zhe)樣奇怪形狀的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)究竟怎(zen)(zen)樣形成呢?

洛希極限致衛星解體

當一個(ge)小衛星(xing)行(xing)進(jin)到距(ju)離一顆行(xing)星(xing)一定距(ju)離內時，行(xing)星(xing)產生(sheng)(sheng)的引潮力將撕裂這顆小天體，使(shi)其發生(sheng)(sheng)解體。這一距(ju)離天文學上稱(cheng)為“洛希極(ji)限(xian)”。土星(xing)光環大(da)部分(fen)就位于洛希極(ji)限(xian)距(ju)離之內。

科學家們設想，當(dang)初在(zai)形成土星光環時，那(nei)些不幸誤入土星洛希極限范圍(wei)而被撕裂(lie)解體的小天體剩下(xia)了(le)較堅固的內核部分。

土星環環境中衛星怎么形成

科學家稱, 要在土星光環環境中形成具(ju)有(you)我們目前所見到那(nei)么大小(xiao)的(de)衛星，只(zhi)有(you)一(yi)種(zhong)可能性。那(nei)就是從具(ju)有(you)較大質量的(de)殘留內核開始，表面(mian)逐漸累(lei)積(ji)松散的(de)光環物質，于是慢慢變大，最終形成衛星。

通過(guo)這(zhe)(zhe)種方(fang)式，即使在非常(chang)靠近(jin)土星(xing)的位(wei)置上，同樣(yang)可(ke)能(neng)形(xing)成一(yi)顆(ke)衛(wei)星(xing)。這(zhe)(zhe)樣(yang)的結果便是產生出位(wei)于光環區(qu)的小(xiao)衛(wei)星(xing)，其大(da)小(xiao)應當(dang)為其原始殘留(liu)內核的兩到三(san)倍(bei)，外部包裹了一(yi)層(ceng)疏(shu)松的冰質微粒。

去年在(zai)美國宇航局(ju)西南研究所進行的一項模擬研究顯示，土星(xing)(xing)最初可能(neng)擁(yong)有數顆(ke)像土衛(wei)六(Titan)大小的衛(wei)星(xing)(xing)，但后來落(luo)入土星(xing)(xing)毀(hui)滅了。

當時(shi)，由于(yu)土星施(shi)加(jia)的潮汐變形作用，這些(xie)大衛星產生大量地熱，導(dao)致外表冰雪(xue)融化，巖石物(wu)質下(xia)沉入地下(xia)深處。并且由于(yu)強烈的引潮力，其表面物(wu)質不斷遭到(dao)剝(bo)蝕，散(san)入太(tai)空。

來自(zi)西(xi)南研究(jiu)所行星(xing)(xing)科學董事會的(de)(de)羅賓卡耐普(pu)(Robin Canup)博士領(ling)導(dao)了這項研究(jiu)，他說：“這項研究(jiu)認為光(guang)環物(wu)質是原始的(de)(de)，它們(men)和一些(xie)大(da)(da)(da)衛星(xing)(xing)的(de)(de)毀滅幾(ji)乎發生于(yu)同一時代(dai)。這就暗(an)示，土星(xing)(xing)的(de)(de)光(guang)環，以及土星(xing)(xing)內側，直(zhi)到土衛三(Tethys)位置(zhi)的(de)(de)一些(xie)衛星(xing)(xing)擁有相同的(de)(de)起(qi)源(yuan)，標志著土衛六(liu)大(da)(da)(da)小的(de)(de)幾(ji)顆(ke)大(da)(da)(da)衛星(xing)(xing)的(de)(de)最后歲(sui)月。”

土衛十八和土衛十五奇特外型

土衛十八(Pan)是土星(xing)最內(nei)側(ce)的一(yi)顆衛星(xing)。它的軌道位于土星(xing)光環A環中的恩(en)克環縫內(nei)。

土(tu)衛(wei)十五是土(tu)星衛(wei)星中(zhong)距其第二近的衛(wei)星。它(ta)是在1980年由R. Terrile從旅(lv)行者號傳(chuan)回的照片上發(fa)現的。土(tu)衛(wei)十五好像(xiang)是一(yi)顆A光環的牧羊衛(wei)星。

美國宇航局卡西尼(ni)探測(ce)器拍攝到了這兩顆(ke)衛(wei)星的(de)近(jin)距離照片。上欄(lan)為(wei)土衛(wei)十五(Atlas)，下欄(lan)是土衛(wei)十八(Pan)。科學家們現(xian)在認為(wei)它們極可能(neng)是和光環同(tong)時形成的(de)。土衛(wei)十八(Pan)和土衛(wei)十五(Atlas)的(de)外形確實非常獨特。

對于土衛十八和土衛十五的奇特外形又該如何理解呢?

科(ke)學(xue)家們猜測，答案就是吸(xi)積(ji)(ji)(ji)盤(pan)。這是宇宙中非常常見的(de)(de)現象，規模差異(yi)巨大(da)。從行星吸(xi)積(ji)(ji)(ji)盤(pan)，到(dao)星系吸(xi)積(ji)(ji)(ji)盤(pan)。這個小內(nei)核也(ye)有自己的(de)(de)吸(xi)積(ji)(ji)(ji)盤(pan)，當這個吸(xi)積(ji)(ji)(ji)盤(pan)旋轉時，離(li)心力使中部的(de)(de)物質(zhi)向外膨脹，并因此形成(cheng)了一種蝶形的(de)(de)外觀。

法國(guo)巴(ba)(ba)黎第七大學的塞巴(ba)(ba)斯蒂安卡諾滋(Sebastien Charnoz)教授說(shuo)：“我們的計算(suan)機模擬顯(xian)示，當土星(xing)光環比較稀薄時(shi)，這種吸(xi)積(ji)過程將相(xiang)當迅速，并沿著原始(shi)的土衛十(shi)八和土衛十(shi)五內核赤(chi)道形成吸(xi)積(ji)盤。”

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