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卡西尼号在土星上发现的怪事揭开宇宙奥秘

时间:2019-04-03 08:21:13 浏览量:
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说到我们的太阳系,许多人对它的第一印象是那些个性鲜明、差异极大的行星们。金星是一颗地狱星球、火星是一颗红色星球、地球拥有生命、木星有大红斑和众多的卫星、土星有美丽的土星环等等。科学家介绍道,人们对太阳系的这种印象其实并非空穴来风,因为不论在银河系内的其他恒星系,还是系外恒星系中,像太阳系这样能拥有“每一个性格都与众不同”行星的家族,是极其稀少的,大部分的行星之间并没有如此明显的差异。

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然而近年来科学家的研究表明,我们太阳系的独特,也许不仅限于行星,甚至延伸到了它的卫星上。因为科学家在某颗卫星上发现了一件有趣的事,而在此前,科学家们普遍认为这种情况是不会出现在卫星上的。因此,至少到目前为止,它也成为了人类已知的宇宙中的“唯一”。

事情于美国国家航空航天局发射的卡西尼号探测器的一次偶遇,卡西尼号路过土卫五的时候,恰巧遇到它会发生日全食的机会,便靠近它企图拍摄。然而在拍摄过程中,卡西尼号发现了比日全食更加让科学家感到在意的事情:土星的磁场在接近土卫五的地方,非常异常地形成了大量的高能带电粒子流,越靠近土卫五,带电粒子流就越稠密。经过卡西尼号的数据侦查,这些带电粒子流在土卫五周围形成了3条明显的“路径”。

这种在科学家意料之外的“鬼魅”般的带电粒子流,让所有参与卡西尼号任务的科学家都震惊了。他们草草结束了对“日全食”的拍摄,让卡西尼号改变了此前的任务方向,转而对土卫五进行了更加细致的研究。在卡西尼号传回一连串数据和照片后,科学家们终于知道土卫五的奇异特征哪里了:它竟然拥有自己的卫星环!

也许在我们常人看来,卫星拥有卫星环,似乎也不是什么很奇怪的事,毕竟土星就拥有自己的行星环。但是科学家介绍道,卫星环此前是被天文学家认为不可能存在的事物之一。为什么科学家会这样认为呢?

天文学家介绍道,这要从星系演化的角度来看待。我们都知道恒星系是从最初该星际空间的一大团旋转尘埃中诞生的,绝大部分的物质聚拢在一起形成了恒星,剩余那些离散的、碎片式的、偶然的物质,以及部分在恒星吸积过程中释放的物质,形成行星。由于最初的气体尘埃旋转方向是一致的,所以行星们基本也都按照同一个方向旋转。有心的读者也许发现了,这个过程中并没有卫星。那么卫星是从哪来的呢?

科学家介绍道,卫星的其实和行星一样,也是气体尘埃的偶然性积累而成。只不过它们在最初最大的可能性,是与行星融合在了一起,成为行星的一部分。而在随后的时间里,能够成为围绕行星旋转的这部分卫星,要么行星轨道之外的小型天体被行星所捕获,要么天体碰撞事件产生的碎片,甚至有可能行星自身的地质活动。然而不论哪一种,它所产生的卫星是相对独立、完整的,不太可能伴随着一个卫星环继续存在着,即便这个过程中产生了很多具有成为“环状结构”潜质的碎石,它们也会被行星引力所破坏掉,不可能成为卫星的环。

正是因为这个原因,科学家认为卫星环是宇宙中最不可能出现的事件,甚至在2000年《自然》杂志主办的某项半娱乐性质的投票活动中,“卫星环”和“扁平行星”、“中空行星”一起,获选成为“理论上可以存在,实际并不存在的星球”前三名。

可见,这次在土卫五上发现卫星环,对科学家们来说是多么震撼的一件事情了。更难能可贵的是,土卫五的体积并不大,直径仅仅是月球的十分之一,这样小的卫星想要形成卫星环,就更加的困难了。

科学家迅速展开了进一步的观测和研究,并且使用获得的数据,在计算机上对土卫五的光环物理性质进行了模拟计算。结果表明,土卫五的光环并不是“暂时性的事件”,而是非常稳定的、可以长期存在的。这个光环方圆数千公里,正是它们导致土卫五两侧发生带电粒子流急剧变化的情况。

目前,对土卫五光环的成因,科学界并没有确凿的答案。大多数科学家认为,光环成因最大的可能性,是在遥远的过去,有众多的小行星或陨石与土卫五相撞,由于土卫五在土星卫星引力体系中处于巧妙的平衡位置,所以这些碎片没有受到土星的过分干扰,而是保留在了土卫五的周围,逐渐聚集成了光环。另外也有一部分科学家在研究了土卫五独特的“冰火交加”地质环境之后认为,光环由土卫五某一处或几处长期、稳定的火山喷发导致。虽然在地球的角度看来,火山喷发不太可能形成围绕星球旋转的物质层,但是科学家介绍道,在土卫五这种直径仅为月球十分之一的星球上,这种事情是非常正常的。

土卫五的卫星环除了给我们太阳系添置了一项“独一无二的成就”之外,其实也有让科学家感到失望的地方。科学家分析道,此前认为土卫五有很大概率存在生命,并且拟定了相关的研究计划,现在看来是放弃这种想法的时候了。根据天文学家的经验,拥有光环的星球,是不太可能存在生命的。拿我们熟悉的土星、木星来说,都是如此。因为光环从本质上来说就是围绕星球旋转的一大堆碎石,数量达到成万上亿颗,从而极大地增加了该星球受到陨石撞击的概率,这种情况对生命而言是非常不友好的。

随着土卫五光环的出现,科学家也开始相信在宇宙其他地方,依然存在着拥有光环的卫星。宇宙之大无奇不有,相信在未来会有震撼人心的秘密被我们知晓!

编辑:时雨
关键词: 卡西尼号土星
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