土星環裡的衛星,你知道多少?


土星環裡的衛星,你知道多少?

雖然卡西尼號飛船已經墜落,NASA仍然可以利用其中的數據來解答,為什麼土星的衛星會有奇怪的形狀和不同的顏色。

根據一項新的研究,這些衛星可能本就形成於土星環中,並且是從環形冰火山或星環的神秘紅色物質中獲取到相關的顏色。

土星不僅擁有美麗的星環,而且還擁有60多個衛星。其中有六個衛星和土星巨大的主星環相連。因與土星之間的重力相互作用而被塑造成了不同的形狀,且構成也受到了影響

與星環相連的衛星有一些奇怪的特徵,例如名為Pan 和Atlas的衛星看起來像飛碟。這幾個衛星的顏色和離它最近的星環的顏色存在不同,因此天文學家開始質疑為何存在這樣的差異性。

研究人員表示,星環和這些衛星之間的關係表明,星環和衛星的起源以及彼此的持續存在是相互關聯的。以前的研究認為,要麼是行星環中的物質凝聚形成了這幾個衛星,要麼是衛星的瓦解形成了星環。

為了揭示這些環內衛星的奧秘,科學家們讓卡西尼探測器在墜毀之前與其中五顆衛星進行了短距離接觸,即Pan、 Daphnis、Atlas、Pandora 和Epimetheus。利用卡西尼號收集到的數據,研究人員分析了這些衛星的形狀、成分、結構和環境。

該研究的主要作者、來自NASA噴氣推進實驗室的行星天文學家Bonnie Buratti表示:“這項任務本不在計劃範圍之內,卡西尼號原先的任務對象是土星及其行星環和磁層,但我們發現它慢慢接近了土星的環內衛星,因此才有了進一步的探索。”

科學家們發現,這些環形衛星的外觀取決於它們與星環的相對位置,其中Pan是這些衛星中距離土星星環最近的,也是最紅的。而Epimetheus距離最遠,顏色也最藍。研究人員表示,衛星的外觀取決於兩個相互競爭的因素:一個是主環中的紅色物質汙染(可能是鐵和有機化合物的混合物),一個是土衛二火山噴發柱帶來的冰粒和水汽。

研究人員還發現這些衛星的密度較低,表明這些衛星起源於星環,並形成了緻密的核心,有時候碰巧大部分都聚集在了赤道上,這大概就是Pan和Atlas呈飛碟狀的原因。

“星環和衛星其實是同一種東西:小顆粒形成了星環,而環內衛星也是顆粒,只是塊頭比較大。衛星會繼續積聚小粒子,這也就解釋了為什麼衛星的赤道周圍會有奇怪的裙狀特徵,”Brutti說。

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