新華社洛杉磯1月22日電 記者譚晶晶 主要由水冰小顆粒組成的土星環(huán)是太陽系最為壯觀的景色之一。新研究顯示,與形成于45億年前的土星相比,土星環(huán)的歷史相對(duì)短暫,它形成于約1000萬年至1億年前,當(dāng)時(shí)地球正處于恐龍時(shí)代。
一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)在新一期美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告說,他們分析美國(guó)“卡西尼”土星探測(cè)器獲取的引力數(shù)據(jù)得出上述結(jié)論。
科學(xué)界對(duì)土星環(huán)的年齡有截然不同的觀點(diǎn)。有科學(xué)家認(rèn)為,在45億年前土星誕生后不久,太陽系內(nèi)的冰殘骸就形成了土星環(huán)。另有觀點(diǎn)認(rèn)為,土星環(huán)形成得很晚,它來自土星引力捕獲的一顆彗星或是柯伊伯帶小天體,逐漸演變?yōu)榄h(huán)繞土星的顆粒帶。
解答這個(gè)問題需要對(duì)土星環(huán)“稱重”。2017年,“卡西尼”探測(cè)器墜入土星大氣層之前,隨著燃料不斷耗盡,它在土星和土星環(huán)之間進(jìn)行了22次俯沖,這使航天器落入兩者的引力場(chǎng),可以感受土星和土星環(huán)之間的引力。
研究人員利用美國(guó)航天局“深空網(wǎng)絡(luò)”測(cè)量了“卡西尼”的飛行速度,再根據(jù)引力對(duì)飛行路徑的影響算出土星環(huán)質(zhì)量約為土衛(wèi)一的40%??茖W(xué)家此前已建立了土星環(huán)質(zhì)量和年齡關(guān)聯(lián)模型,這一質(zhì)量數(shù)值表明土星環(huán)很年輕,支持了土星環(huán)由土星捕獲的彗星或柯伊伯帶小天體演變而來的理論。
“只有‘卡西尼’探測(cè)器在土星超近軌道進(jìn)行探測(cè),我們才能搜集到這些測(cè)量數(shù)據(jù),最終得出新發(fā)現(xiàn)?!闭撐闹饕髡摺⒁獯罄_馬大學(xué)航空航天工程學(xué)教授盧恰諾·耶斯說。
“卡西尼”探測(cè)器于1997年10月升空,2004年抵達(dá)環(huán)土星軌道,2017年9月15日墜入土星大氣層,完成長(zhǎng)達(dá)13年的土星探測(cè)使命?!翱ㄎ髂帷碧綔y(cè)任務(wù)大幅刷新了人類對(duì)土星的認(rèn)識(shí),包括它的復(fù)雜光環(huán)、類型多樣的衛(wèi)星體以及磁場(chǎng)環(huán)境等。