計(jì)算機(jī)合成的“亞特拉斯”衛(wèi)星圖片
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，近日，法國(guó)科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，土星光環(huán)可能形成了眾多奇形怪狀的小衛(wèi)星，其中一些飛碟形狀的衛(wèi)星是由光環(huán)中的冰和塵埃所形成。
一般認(rèn)為，宇宙中那些圍繞土星運(yùn)行的較大衛(wèi)星大約在45億年前成形。然而，科學(xué)家們通過(guò)對(duì)土星的五顆小衛(wèi)星的軌道進(jìn)行計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，這五顆位于土星主光環(huán)之內(nèi)或外圍的小衛(wèi)星非常年輕，它們的歷史應(yīng)該小于1000萬(wàn)年。比如，它們都擁有明亮的、幾近純凈的冰質(zhì)表層，而且大部分都未因?yàn)槭艿絹?lái)自流星體的撞擊而損壞。
法國(guó)巴黎第七大學(xué)行星科學(xué)家塞巴斯坦-查爾諾茲認(rèn)為，“在如今的太陽(yáng)系中，仍然不斷有新天體形成。我們過(guò)去習(xí)慣認(rèn)為，所有一切都是形成于四、五十億年前。但事實(shí)上并非如此。今天，新天體仍在形成。”關(guān)于這些小衛(wèi)星的其他古怪的細(xì)節(jié)還有，它們的密度非常小，甚至小于脂肪密度的三分之二。這表明，這些小衛(wèi)星內(nèi)部可能含有某種神秘的空胞。
關(guān)于這種嬰兒衛(wèi)星的起源，一種可能就是它們由土星的光環(huán)所形成。然而，直到最近，科學(xué)家們?nèi)匀粵](méi)有足夠的計(jì)算能力來(lái)模擬土星光環(huán)產(chǎn)生小衛(wèi)星的過(guò)程。查爾諾茲和同事們利用模擬實(shí)驗(yàn)分析了土星和它的光環(huán)以及衛(wèi)星之間的相互影響?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些奇怪的小衛(wèi)星首先是由土星光環(huán)邊界的粒子經(jīng)相互吸引而形成。接下來(lái)，這些松散結(jié)合的小衛(wèi)星在土星和光環(huán)的牽引下，開(kāi)始向外飛行。
查爾諾茲表示，“光環(huán)和小衛(wèi)星事實(shí)上是一個(gè)單一的系統(tǒng)。它們看起來(lái)不同，但它們只是同一個(gè)系統(tǒng)的不同組成部分而已。小衛(wèi)星由光環(huán)產(chǎn)生，反過(guò)來(lái)它們又通過(guò)重力相互作用改變光環(huán)。這一發(fā)現(xiàn)告訴我們，太陽(yáng)系天體的形成有不同的方式。它還告訴我們，大行星的環(huán)境比以前所認(rèn)為的更具動(dòng)態(tài)性，我們不明白的事情還很多。”查爾諾茲等人的詳細(xì)研究成果將發(fā)表于7月10日出版的《自然》雜志上。
土星光環(huán)和衛(wèi)星的最新模擬實(shí)驗(yàn)也表明了行星及其衛(wèi)星的進(jìn)化過(guò)程。美國(guó)康奈爾大學(xué)行星科學(xué)家約瑟夫-博恩斯表示，“這也從理論上支持了這種觀點(diǎn)，即圓盤(pán)與內(nèi)含的天體之間存在某種隱密的聯(lián)系。這些小衛(wèi)星可能都是最近才形成，這就意味著，該系統(tǒng)正在我們眼皮底下以某種方式進(jìn)化著，盡管可能需要很長(zhǎng)時(shí)間才能看到真正的變化。”博恩斯并沒(méi)有參與查爾諾茲等人的研究項(xiàng)目。
查爾諾茲解釋說(shuō)，“關(guān)于土星光環(huán)的起源，至今仍然是個(gè)謎，我們不得不先研究衛(wèi)星，這是關(guān)于土星光環(huán)起源的另一條線(xiàn)索。這種新機(jī)制是否足夠形成土星所有的冰質(zhì)衛(wèi)星呢？我們暫時(shí)還沒(méi)有找到線(xiàn)索，但這值得研究。最有趣的是要弄清楚這些土星衛(wèi)星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但目前線(xiàn)索很少。也許‘卡西尼’飛船或未來(lái)的太空任務(wù)可以告訴我們答案。”
科學(xué)家認(rèn)為，這種衛(wèi)星的形成過(guò)程還將有助于探索地球衛(wèi)星月球的奧秘。查爾諾茲認(rèn)為，“如果月球的形成過(guò)程與我們所描述的土星衛(wèi)星的形成過(guò)程非常相似，那么月球應(yīng)該來(lái)自原始月球圓盤(pán)。最初的試驗(yàn)顯示，我們的模型再現(xiàn)了月球從原始月球圓盤(pán)產(chǎn)生的過(guò)程。此外，我們還希望能夠計(jì)算出原始月球的化學(xué)組成。”
