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NASA最新研究:土星环将在三亿年内消失

2018-12-18 15:42

来源:中国网

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  IT之家12月18日消息 NASA最近公布了一项新研究,研究表明土星环正在以惊人的速度消失,此前,科学家曾估计土星环将在三亿年内消失,而现在这一预期时间被调至一亿年。

  据了解,土星环是由冰块、岩石和尘埃组成,旅行者号探测器曾造访过这颗行星,土星还有一种独特的环雨现象,这种现象来源正是土星环。科学家曾估计这些环将会在3亿年内消失,但是现在这一时间被修正到1亿年,与土星41亿年的年龄相比只是一眨眼的功夫。

  NASA相关研究人员表示,土星环的环雨所产生的水半小时就能填满一个标准奥运会泳池大小。但是土星环为什么会消失,这个问题NASA方面并没有得出相关的结论,不过NASA研究人员初步认为,土星环的消失很大可能与太阳光的照射有关。

  土星环正在消失的原因

  土星环大部分是大块的水冰,大小从微小的尘埃颗粒到几码(米)宽的巨石不等。土星的引力想把环粒子拉回行星,而轨道速度想把环粒子抛向太空。微小的粒子可以通过太阳的紫外线或环上的微流星体轰击所产生的等离子体云来带电。当这种情况发生时,这些粒子可以感觉到土星磁场的拉力,磁场在土星环处向行星内弯曲。

  在土星环的某些部分,一旦带电,这些微小粒子上的力平衡就会发生巨大变化,而土星的引力会把它们沿着磁场线拉进上层大气。一旦到达那里,冰环粒子就会汽化,水就会与土星的电离层发生化学反应。这些反应的一个结果是被称为H3+离子的带电粒子寿命的延长,H3+离子由3个质子和2个电子组成。

  当受到阳光照射时,H3+离子在红外光中发光,这是由奥多诺霍团队使用连接在夏威夷莫纳基亚的凯克望远镜上的特殊仪器观测到。观测揭示了土星南北半球的发光带,在那里与土星环平面相交的磁场线进入了土星。他们分析了这束光,以确定土星环的降雨量及其对土星电离层影响。

  他们发现,降雨量与30多年前康纳尼及其同事得出的惊人高值惊人地吻合得非常好,其中南部的一个地区降雨量最大。研究小组还在南半球高纬度地区发现了一条发光带。这是土星磁场与土卫二轨道相交的地方,土卫二是一颗地质活动活跃的卫星,它正在向太空发射间歇泉状的水冰,这表明其中一些粒子也正雨点般落在土星上。

  这并不完全是意外,根据旅行者号图像中另一个狭窄的暗带,确定土卫二和e环也是丰富的水源。卡西尼号于2005年首次观测到这些间歇泉,据信来自这颗小卫星冰冻表面下的液态水海洋。

  土卫二的地质活动和海洋使其成为最有希望寻找外星生命的地方之一。研究小组想知道土星环上的雨是如何随季节变化,随着这颗行星在其29.4年的轨道上运行,光环不同程度地暴露在太阳下。由于来自太阳的紫外线给这些冰粒充电,并使它们对土星的磁场做出反应,不同程度的阳光照射应该会改变环雨的数量。

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