這里是科學美國人——60秒科學
說到土星,其光環令人們一眼就能認出這顆行星 。但事實證明,土星并非一直如此“精心裝扮” 。卡西尼號任務的最終軌道數據表明,土星光環是相對較新的附加物,大約形成于1億到1000萬年前 。研究結果發表在《科學》期刊上 。
在被稱為卡西尼號任務的“壯麗終章”階段,這艘宇宙飛船反復在土星云層頂端和土星環最內側邊緣之間的空隙穿梭 。這些飛越讓研究人員得以分離土星及其附屬物的重力效應,從而更精確地測量出土星環的質量 。
“土星環的質量是確定其年齡的缺失線索 。”
意大利羅馬大學的博士后達尼埃爾·杜蘭特分析了這些數據 。
“這些光環主要由冰和少量雜質構成 。大約占光環總質量的1%或2% 。這些雜志包括來自外層空間的巖石物質 。由于這些雜質是隨時間而累積的,因此我們可以將光環總質量與其年齡聯系起來 。”
杜蘭特和同事發現,土星閃耀光環的總質量約為1.5到2乘以10的19次方千克,這一質量不到土星最小衛星的一半 。當他們運算這些數字時,數據顯示土星環的年齡不超過1億年 。聯系背景來看,要記住,從2億年前至6500萬年前,恐龍一直在地球上漫步 。而土星本身與地球一樣,形成于45億年前的太陽系生命初期 。
“因此,土星光環的形成時間遠遠晚于土星的誕生時間 。”
土星年輕的“裝扮”可能來自被捕獲的彗星或粉碎的衛星 。但無論形成方式如何,土星光環的確令土星在太陽系中脫穎而出 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是凱倫·霍普金 。
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