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天文学家:土星环正在碎裂,最快一亿年后,它就将完全消失

科学探索宇宙观察2023-06-10

在太阳系的八大行星里,土星是唯一一颗拥有明显外环的行星,它美丽而明亮,给土星增添了几分神秘的色彩。


然而不止有一个探测器曾拍下土星光环上有类似宇宙飞船的不明物体,甚至有人猜测这些外星飞船可能是来对土星环进行维修。虽然听起来有些离谱,时间来到1610年,伽利略使用他自制的天文望远镜首次观测到了土星环,起初他以为这只是土星两侧的卫星,直到惠更斯使用更高倍数的望远镜才看清楚,这的确是一个巨大而美丽的环。


望远镜所能观测的有限,不足以看清土星以及土星环的真实面貌。于是到了1973年,NASA发射了先驱者11号探测器,它的主要任务是探测太阳系外围空间的状态,第一站自然就是土星。作为首个到达土星的探测器,笼罩在这个星球上的神秘面纱也随之被解开。


它以每秒10千米的速度土星环上方逼近土星,并从它的外环穿过。虽然土星环看起来很密集,一亿年后就会完全消散殆尽。

由于磁场的扰动,土星环在各个方向上的密度和宽度并不统一,因此被划分为多个不同的环位,并且不同环位之间有大小不一的缝隙。同时土星公转产生的离心率让星环在北半球的比冲更加明亮,再加上太阳光线的影响,就导致了星环上的水冰会产生不同的物理反应,向土星下坠的速度和数量也大不相同。
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这些水冰降入大气层时会被汽化,然后和电离层发生化学反应,逐渐再对土星磁场产生影响。在这样的循环下,土星磁场的扰动更加剧烈,那些酷似螺旋桨的不明物体实际上是由于土星环A环破损导致的。上面我们提到过,土星环之间的缝隙非常大,以至于会有小行星在其中运行。其中一颗小行星受到引力扰动,横穿了土星环后,就形成了类似螺旋桨的痕迹。


并且这些小行星体积非常小,一般只有几十米左右,大点的可能到几千米,因此探测器很难拍到它们的照片。

但小行星穿越土星环时,自身引力会牵引周围的物质,处在影响范围内的物质受引力作用会加快自身运动速度,因此也就产生了又长又窄的螺旋桨痕迹,形成著名的前导桨叶。