土星环是土星引以为傲的“地标”,但 NASA 最新研究证实,土星环只是土星生命周期中昙花一现的美好,受土星磁场影响,构成土星环的物质预计 1 亿年内就会消散无踪。
观星者使用现代望远镜或品质精良的双筒望远镜就可以看见土星环,它从土星赤道外 6,630 公里处延伸至 120,700 公里,平均厚度仅 20 米,主要成分 93% 为水冰,大小从尘埃微粒到几米的巨石都有,由于土星的巨大引力想将土星环物质拉回行星中,但尘埃绕行轨道的速度又快到想将物质抛向太空,一场不分上下的拔河比赛造就了美丽的土星环。
但科学家知道,土星环最内侧的 D 环可能最后会不敌土星引力。2013 年时,科学家们利用卡西尼号的离子和中性质谱仪(Ion and Neutral Mass Spectrometer,INMS),首度从土星电离层光谱数据确认了“环雨”现象:来自土星环 D 环的物质被土星磁场拉入大气层,混合甲烷、氨、一氧化碳、分子氮、二氧化碳等物质,看上去就像一场尘埃雨。
现在最新研究计算出,土星吸走 D 环物质的速度极快,每秒可吸出将近 10 公吨材料,NASA 戈达德太空飞行中心太空物理学家 James O’Donoghue 表示,一旦 D 环物质被吸光改变了平衡,最终土星吸完整个环的物质不会超过 2.92 亿年,而卡西尼号其他证据甚至表明,土星环寿命可能剩不到 1 亿年。
科学家并不确定土星是天生自带美丽的戒指环,还是在某个时间点因卫星碰撞碎裂才形成环,如果是前者,则环已经存在 44 亿年;若是后者,根据 C 环物质评估,土星环现在年纪可能不到 1 亿年。
现代人类很幸运可以看到土星环,同时这也意味着,或许木星、天王星和海王星亦曾有过环系统,只不过往事如烟,如今只剩碎屑可循。新论文发表在《Icarus》期刊。
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(首图来源:NASA)
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