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土星环还不存在,土星大气发现神秘粒子

文章作者:数理科学 上传时间:2019-11-17

土星环看起来像是“土星”标配,激发了诗人和科学家的想象力。但《科学》杂志官网日前报道称,美国国家航空航天局“卡西尼”号航天器最后几个月的观测结果显示,两三亿年以前,土星环还不存在。 研究人员在近日举行的美国地球物理学联盟会议上报告说,土星环如此年轻,天文学家如果在恐龙时期注视天空,很可能看到的是一个光秃秃的土星。 “卡西尼”号提供的两个新证据清楚地表明,在45亿年前的太阳系早期,土星环一直不存在。NASA艾姆斯研究中心的星环专家杰夫·库奇说:“这一结果与原始的土星环故事迥异,但这就是它本来的样子。” 图片 1

土星大气发现神秘粒子 卡西尼数据显示或来自土星环

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尽管“卡西尼”号探测器已经结束了自己的使命,但科学家表示未来仍有可能带来重大发现,例如,来自探测器的数据将有助于确定土星环的实际年龄及其磁场的持久性。

本报讯 美国宇航局的“卡西尼”号探测器还在继续产生着令人惊讶的发现,而早在一个多月前,这架探测器已经在任务结束后于土星大气中烧毁。来自“卡西尼”号探测器的新数据表明,土星的宏伟光环正在将微小的尘埃颗粒注入到行星的上层大气中,从而形成了一种复杂且意想不到的化学混合物。

这些粒子究竟是如何从土星环飘落到大气层的还有待观察。“我们有很多工作要做,以了解它们是如何到达那里的。”Perry说,“没有一个模型能预测到这一点。”

马里兰州劳雷尔市约翰:霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Mark Perry说:“我们真的是中头彩了。”10月17日,他在犹他州普罗沃市召开的美国天文学会行星科学分部的一次会议上报告了这一发现。

该项目科学家曾希望“卡西尼”号探测器的质谱仪能够在土星和土星环之间发现水分子的特征。在上世纪七八十年代,NASA的先驱者号探测器和旅行者号探测器在土星的最上层大气中发现了比预期更少的带电粒子。在这些数据的基础上,研究人员在1984年提出,脱离土星环的水分子——主要以冰的形式——起到催化剂的作用,将带电粒子从大气中分离出来。“卡西尼”号探测器的最后几个月给了科学家们第一次直接测试这个想法的机会。

通过分析可能从土星环上脱落的物质的类型,Perry的研究小组得出结论,这些碎片必定是微小的尘埃颗粒的片段,这些颗粒的尺寸仅为1至10纳米,但相对较重。当这些粒子从土星环上落下并撞击“卡西尼”号探测器的质谱仪时,它们被粉碎成小碎片。

但吸引卡西尼团队的并不是突然出现的水的证据。质谱仪的数据揭示了一个巫师般存在的化学物质,其中包括甲烷,这种分子可能是一氧化碳和更复杂的分子。这些化学物质的浓度在土星的赤道和高海拔地区是最大的,这表明这些物质正在从土星环中脱落。

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