IT之家 12 月 17 日消息，土星環(huán)可能并非像近期研究暗示的那樣年輕，一項新研究表明，土星環(huán)的年齡可能與這顆巨行星一樣古老，高達數(shù)十億歲。
據(jù)IT之家了解，土星環(huán)的年齡一直存在爭議。一些研究人員認為，這些標志性的光環(huán)與土星一起在大約 45 億年前形成，由太陽系誕生后留下的軌道冰屑演化而來。另一些人則認為土星環(huán)非常年輕，可能源于土星引力撕裂彗星或冰冷衛(wèi)星后產(chǎn)生的碎片。
科學家們曾認為，解開這個謎團的方法之一就是更仔細地觀察土星環(huán)。隨著時間的推移，微流星體（小于沙粒的太空巖石）會撞擊構(gòu)成土星環(huán)的明亮冰顆粒，土星環(huán)上的塵埃量可以作為判斷其存在時間長短的一個依據(jù)。
2004 年美國宇航局的卡西尼號探測器抵達土星時發(fā)現(xiàn)，土星環(huán)相對明亮潔凈。隨后分析表明，土星環(huán)的年齡約為 1 億到 4 億歲。相比之下，恐龍大約在 2.3 億年前出現(xiàn)在地球，并主宰陸地生命，直到 6500 萬年前的一次宇宙撞擊事件才滅絕。
然而，這項新研究的主要作者、東京理科大學行星科學家 Ryuki Hyodo 稱：“認為土星環(huán)年輕的想法在太陽系漫長的演化歷史背景下顯得非常奇怪，恐龍時代意味著太陽系當時已經(jīng)非常穩(wěn)定。”
相比之下，Hyodo 稱，當土星在大約 45 億年前形成，或者在大約 40 億年前的后期重轟炸期，“太陽系要混亂得多。許多大型行星體仍在遷移和相互作用，這大大增加了可能導致土星環(huán)形成的重大事件的發(fā)生幾率?！?/p>
為了解開土星環(huán)的年齡之謎，Hyodo 及其同事在這項新研究中，開發(fā)了用于模擬微流星體與土星環(huán)碰撞的 3D 計算機模型。他們表示，這些撞擊通常以每小時約 108,000 公里的速度發(fā)生。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這些高速碰撞會產(chǎn)生超過 9725 攝氏度的高溫，導致微流星體汽化。然后這些氣體會在土星磁場內(nèi)膨脹、冷卻并凝結(jié)，產(chǎn)生帶電離子和微觀粒子。
模擬隨后揭示，這些帶電粒子大部分會撞擊土星，逃離土星引力，或者被拖入土星大氣層?？茖W家們發(fā)現(xiàn)，很少有這些物質(zhì)污染土星環(huán)，使它們保持相對清潔。
Hyodo 說：“外觀干凈并不一定意味著土星環(huán)年輕?！?/strong>
Hyodo 強調(diào)，這項新研究并沒有否定卡西尼號的研究結(jié)果?！跋喾?，這表明了我們對卡西尼號數(shù)據(jù)的解釋可能存在誤差，”他說。
基于 Hyodo 及其同事估計的微流星體撞擊導致土星環(huán)變暗的較低速率，以及光環(huán)中看到的污染水平，他們認為土星環(huán)可能非常古老?！翱偠灾?，我認為土星環(huán)可能非常古老，大約在 45 億到 40 億歲之間，”Hyodo 說，“作為研究太陽系形成的行星科學家，我們的研究結(jié)果感覺更自然?！?/p>
Hyodo 的同事目前正在進行模擬微流星體撞擊冰顆粒的實驗室實驗，以期支持這些研究結(jié)果。
此外，Hyodo 還領(lǐng)導了多個日本行星探測任務(wù)的科學團隊，其中包括一個潛在的未來任務(wù)，專門用于更近距離地研究土星環(huán)?！斑@樣的任務(wù)將使我們能夠比卡西尼號更近地接近光環(huán)，從而可以直接觀察撞擊事件或收集間接證據(jù)，以揭示更多關(guān)于土星環(huán)年齡的信息，”他說。
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