國際最新研究:土星環和土星可能一樣古老

來源:中國新聞網

中新網北京12月17日電(記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業學術期刊《自然—地球科學》最新發表一篇行星科學論文稱,土星的冰環可能比看上去更古老,因爲它們能抵禦岩石碎片撞擊造成的污染。研究人員認爲,土星環雖然看上去幹淨年輕,但它們可能和土星本身一樣古老,這挑戰了過去對土星環年齡的估計。

該論文介紹,土星環曾被認爲很古老,可能與大約45億年前的土星同時形成。科學家此前認爲,隨着時間推移,微流星體(在太空中穿行的比沙粒還小的岩石碎片)撞擊會弄髒組成環的岩石和冰顆粒,使之顏色變深。不過,卡西尼號宇宙探測器在2004年到達土星的時候觀察到,土星環看起來相對明亮乾淨。因此,研究估計土星環的年齡不到4億年。

在本項研究中,論文第一作者兼通訊作者、日本地球生命研究所兵頭龍樹(Ryuki Hyodo)和同事及合作者一起,用計算機模型模擬了微流星體和冰環顆粒之間的撞擊。他們研究發現,高速撞擊會讓微流星體汽化,隨後汽化物質在土星磁場中膨脹、冷卻和凝結,形成帶電納米粒子和離子。

此次模擬研究表明,這些帶電粒子隨後要麼與土星碰撞,被拖入它的大氣層,要麼徹底逃離土星的引力。因此,論文作者認爲只有很少的此類物質會沉積在土星環上,這讓土星環看起來相對乾淨。他們推測,極低的污染水平可能意味着土星環實際上已有幾十億年曆史,只是維持着年輕的外觀。

論文作者總結指出,雖然後續還需要進一步研究,但本次研究這一過程也可能發生在天王星和海王星的環上,以及巨行星周圍的冰衛星上,可爲相關行星研究提供借鑑。(完)