一项最新研讨以为，土星光环的年纪或许和恐龙的年代差不多，乃至有或许其发生的时刻要比恐龙年代更晚
新浪科技讯 北京时刻1月21日音讯，土星的光环是这颗气态巨行星最显眼的特征，但它终究是什么时候开端构成的？一项最新研讨以为，土星光环的年纪或许和恐龙的年代差不多，乃至有或许其发生的时刻要比恐龙年代更晚。
关于土星光环的年纪问题在学术界一向充溢争议。一些研讨者以为土星的光环在土星大约在45亿年前开端诞生时就一同构成了，因为其时的太阳系内充溢着各种细微的碎冰块。但也有研讨人员对此并不附和，他们猜想土星光环要愈加年青，或许是土星的引力撕裂了一颗刚好路过的彗星或许它本身的一颗冰冻卫星之后发生的。
要想断这个案，有一条可行的思路，那就是对土星光环进行称重，称一称构成土星光环的物质加在一起终究有多少。咱们现已知晓，构成土星光环的物质都是亮堂的固态水冰，但随着时刻推移，这些本来晶莹剔透的水冰颗粒会逐步遭受“空间风化”并沾染上暗黑色的空间尘土，因此逐步失去光泽，变得昏暗。而假如咱们能够知道终究有多少物质构成了土星的光环，再看一下其间大约有多少百分比的物质现已变的昏暗了，结合变黑的遍及速度模型，咱们不就能够大致预算土星光环的年纪了吗？
但是这个办法的最大应战在于：咱们该怎样给光环称重？
这项最新研讨作业的根底是美国和欧洲联合履行的“卡西尼-惠更斯”土星勘探器的数据。这艘勘探器在2004年至2017年间，整整13年时刻都在环绕土星运转，是人类发射的榜首颗专门土星系勘探器
没错，这是这一办法面临的最大问题。在此之前，正在土星运转的卡西尼飞船现已承认，土星光环物质中，仅有大约1%的成分遭受了“污染”。而现在，由卡西尼飞船项目组成员，意大利罗马大学教授卢西亚诺·艾斯（Luciano Iess）领导的一个研讨组奇妙地测算出了土星光环的质量，他们的相关研讨现已宣布在1月17日出书的美国《科学》杂志上，艾斯自己是论文榜首作者。
咱们来看一看，他们是怎样做到的？
艾斯团队作业的根底是美国和欧洲联合履行的“卡西尼-惠更斯”土星勘探器的数据。这艘勘探器在2004年至2017年间，整整13年时刻都在环绕土星运转，是人类发射的榜首颗专门土星系勘探器。2017年9月份，因为燃料挨近耗尽，在地上引导下，卡西尼飞船以“自杀式”姿势冲入土星大气层崩溃焚毁，然后完毕这场任务。其时美国宇航局将这一豪举称作“绚丽终章”（the Grand Finale）。
但在完毕自己的任务之前，卡西尼勘探器还为科学做出了最终，也是无可代替的奉献——它在地上的精心引导下，先后22次冲入土星与其最内侧光环之间的狭小缝隙，以史无前例的近间隔对土星高层大气外侧边际和光环内侧区域环境进行了勘探。
但从这个区域穿越还有其他无法疏忽的重大意义：简略来说，此前卡西尼飞船运转的轨迹是在土星光环之外，此刻它感受到的土星引力场其实是土星质量和它的光环一起发生的。但当卡西尼从两者之间穿越而过期，状况发生了改变，土星和其光环的发生的引力场开端彼此“拉扯”，经过这种“拉扯”，研讨人员能够解算出土星及其光环两者别离的质量巨细，当然也就完成了对土星光环的“称重”！
在卡西尼飞船履行的其间6次穿越土星-光环中心区域飞翔期间，科学家们对卡西尼飞船与地球之间的无线电通讯联络信号进行了剖析，此刻飞船间隔土星云层顶部大约在2600公里至3900公里之间。因为飞船与地球之间的相对运动联系，无线电信号会表现出多普勒效应。这就有点像是你在马路边看到一辆远远驶来，然后从你面前呼啸而过的救护车：你会注意到，当救护车向你挨近时，它的警笛声变得益发尖利，而当车辆逐步远离你时，它的警笛声变得益发消沉。这是因为你和救护车之间彼此挨近时，声波波长被紧缩，声响变得尖利，反之，声波波长被拉升，声响变得消沉。相同的道理，无线电波也会表现出这种多普勒效应。
但这样的效应是很弱小的，你需求极高的丈量精度。正如艾斯对媒体所表明的那样：“我自己也很震动，咱们居然能够做到对一艘远在13亿公里外的飞船的速度做如此准确的测定，差错到达毫米级。”
此前也有勘探器做过类似的研讨，但精度要低得多。比方上世纪70年代美国宇航局的“旅行者”勘探器测定的成果是土星光环质量大约是2.8亿亿吨，而此次依据卡西尼飞船数据得到的最新预算成果则是大约1.54亿亿吨，相比之下，最大的小行星谷神星（现在现已晋级为矮行星）的质量大约是93.9亿亿吨。
总归一句，依据这些数据，结合纯净水冰变暗的速度模型，研讨组得到的结论是：土星光环大致构成于1000万至1亿年前，翻译成愈加浅显的言语就是：土星光环大致构成于恐龙年代，乃至更晚——要知道，恐龙年代在大约6500万年前的白垩纪晚期就完毕了。
2017年9月份，因为燃料挨近耗尽，在地上引导下，卡西尼飞船以“自杀式”姿势冲入土星大气层崩溃焚毁，然后完毕这场任务。其时美国宇航局将这一豪举称作“绚丽终章”（the Grand Finale）
更多关于土星的发现
除此之外，作者还在论文中说到了更多内容，包含根据卡西尼最终阶段的高精度引力场数据预算的土星内部结构。比方土星赤道邻近存在的高速喷流——咱们此前现已知道其风速到达惊人的每小时1500公里，相比之下，地球上12级飓风的中心邻近最大风速大约是126公里/小时，而此次研讨团队进一步发现这股气流从土星大气表层向下，至少要延伸到土星内部9000公里以上。这股巨大的气流环绕土星快速滚动，其滚动速度要比下方的圈层快出大约4%左右。
美国宇航局喷气推动实验室（JPL）的卡西尼项目科学家琳达·斯皮尔克（Linda Spilker）评论道：“关于土星深层内部环流的发现时关于土星内部结构理论模型的一次重要变革。现在的问题在于，是什么力气导致这一外部快速滚动圈层能够深化到如此巨大的深度上？而这关于土星的内部结构构成又意味着什么？”
除此之外，研讨团队还在论文中说到，最新数据计算显现，土星的岩石内核质量大约是地球质量的15~18倍。这与此前的预算成果大致相同。
