2024年12月18日 星期三

土星环为何“驻颜有术”

2024年12月18日 星期三 贵州教育报数字报 字号[ 放大+ 缩小- 默认 ]

    土星,这位太阳系中的“珠宝大师”,其最引人注目的“作品”无疑是那条璀璨夺目的冰环。长久以来,科学家对这条冰环的年龄充满了好奇。人们认为,它应与土星一同诞生,拥有着45亿年的悠久历史;然而,它那令人惊讶的洁白无瑕,看上去却最多不过4亿岁。外表与实际40亿岁的“年龄差”,似乎在诉说着一个不同的故事。

    按照常理,随着岁月流逝,无数微小的太空岩石,会不断撞击土星环中的冰块,逐渐给它染上一层“风霜之色”,让土星环变得暗淡无光,就像是一幅古老的画作因岁月侵蚀而褪色。然而,当卡西尼号探测器于2004年抵达土星时,它所见到的却是一幅几乎未受岁月侵扰的美丽景象。这使许多天文学家推测,土星环可能非常年轻,不会超过4亿岁。

    但最近,《自然·地球科学》 杂志上发表了一项研究,为人们揭示了一个全新的视角。研究团队由日本地球生命研究所牵头,他们利用先进的计算机模拟技术,重新审视了微流星体与土星环之间的相互作用。模拟结果显示,当微流星体以极高速度撞击冰环时,并不会简单地留下痕迹,而是会瞬间蒸发成气体。这些气体随后在土星强大的磁场作用下,发生了奇妙的变化——它们膨胀、冷却,最终凝结成为带电的纳米粒子和离子。

    这些带电粒子的命运相当戏剧化:一部分被土星的强大引力吸引,坠入其大气层;另一部分则挣脱土星束缚,飞向浩瀚的宇宙深处。因此,真正能够留在土星环上的“污渍”少之又少。这也就解释了为什么土星环能够保持如此纯净的白色,仿佛从未受到过外界的打扰。

    来源:《科技日报》