IT之家 2 月 20 日消息,天文學家最新研究提出新假說:土星最大的衛星“土衛六”(Titan)與著名的土星環,均起源于數億年前衛星間的劇烈碰撞。相關成果發表在《行星科學雜志》(The Planetary Science Journal)上。
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圖源:美國宇航局
土星璀璨的光環與其最大的衛星土衛六(Titan)究竟從何而來?由 SETI 研究所科學家 Matija ?uk 領導的團隊通過計算機模擬提出,這兩者可能擁有共同的暴力起源:土星衛星系統內部的一場大碰撞。
這項研究的線索源自 NASA“卡西尼號”探測器在任務末期傳回的關鍵數據。數據顯示,土星內部的質量分布比預期更集中,直接導致土星自轉軸的“進動率”(Precession rate)變化,不再像科學家此前認為的那樣與海王星匹配。
麻省理工學院和加州大學伯克利分校的研究人員此前曾據此推測,土星過去擁有一顆“額外衛星”,該衛星在與土衛六擦肩而過時被甩出軌道并解體,從而形成了土星環。
SETI 研究所的最新模擬修正了上述推測:這顆“額外衛星”并未被甩出,而是直接撞向了土衛六。研究指出,形狀不規則且翻滾運行的土衛七(Hyperion)是關鍵證據。
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模擬顯示,土衛六與土衛七目前的軌道鎖定關系僅形成于幾億年前,與“額外衛星”消失的時間吻合。模型認為,現代土衛六是由“原土衛六”吞噬了這顆額外衛星后形成的,而土衛七極有可能是那場毀滅性碰撞中飛濺出的碎片凝聚而成。
該假說認為這場大碰撞不僅重塑了土衛六,還引發了連鎖反應,造就了今天的土星環。研究團隊指出,合并后的土衛六質量大增且軌道變得更具橢圓性,其強大的引力擾動了更靠近土星的內部衛星群,導致它們脫離軌道并發生連環相撞。這些撞擊產生的碎片大部分重新聚合成新衛星,而未能聚合的殘骸則在約 1 億年前形成了壯麗的土星環。
這一宏大的演化劇本有望在未來十年內得到驗證。NASA 的“蜻蜓號”(Dragonfly)旋翼機計劃于 2034 年登陸土衛六。屆時,它將分析土衛六地表的化學成分與地質結構。
如果科學家能在其表面找到兩顆衛星融合的化學指紋,或者發現地質年代與 5 億年前的碰撞吻合,將直接證實土衛六是那場史前“太空車禍”的產物。
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