科學家揭曉土星神秘"UFO狀"衛星的形成之謎

2011/3/22   (12367)   原稿來源: http://big5.ce.cn/xwzx/kj/2011

據國外媒體報道，它們看上去更像飛碟，而非冰冷的衛星，土衛十八和土衛十五是土星最為奇特的衛星。長期以來科學家一直置疑這兩顆衛星的外碟外形是如何形成的，它們的直徑僅有32英里。目前，來自歐洲宇航局的研究人員經過數年的宇宙圖像分析獲得了揭示其神秘面紗的重要線索。





他們發現土星14顆較小品質衛星的密度非常低，一半的衛星是冰晶結構，它們的外形暗示著其源自環狀結構。然而，這些衛星需要一個“跳躍式的開端”，這裡並不存在使微小顆粒熔合入環狀結構的引力。因此，每顆衛星以超大品質內核的形式出現，它是導致環狀結構形成的原始碰撞殘留體。

歐洲宇航局的卡洛琳-波爾科(Carolyn Porco)說：“我們認為這些‘飛碟’狀衛星所具有的奇特外形結構，是最初有一個帶有較小多孔環微粒的大品質內核，這些微粒很容易聚集在一起。”在這一進程中，衛星將逐漸增大體積，即使它與土星距離很近。最終將形成一個是密集冰核體積兩至三倍的環狀結構，它覆蓋著厚厚的多孔、冰晶環狀物質層。

2010年，美國西南研究學院的一項電腦模擬暗示，土星最初擁有幾個像土衛六大小的較大衛星，它們在土星形成早期螺旋式地與土星結合在一起。當衛星接近土星時，受土星的外形可撓性和引力作用產生的熱量，使衛星的冰晶部分融化，岩石沉積在衛星中心區域。同時，行星潮汐作用力可剝離衛星外層的物質，形成最初的冰環結構。

西南研究學院行星科學理事會的羅賓-坎普(Robin Canup)博士領導這項研究，他說：“這一新型電腦模擬表明像飛碟的衛星環狀結構是原生態的，與土星最大衛星土衛六形成于同一時期。這暗示著這些衛星環狀結構與衛星存在著內部聯繫，其中土衛三的形成也有相似之處，並證實它們是土衛六同伴衛星的殘骸體。

然而如何解釋土衛十八和土衛十五具有奇特脊狀結構和獨特外形呢？科學家認為答案在吸積盤，它們遍佈于宇宙空間，從行星盤至星系。本質上講，伴隨著吸積盤旋轉，作用力將導致衛星邊緣變扁平，並朝向中心區域膨脹。

法國巴黎第七大學的塞巴斯蒂安-查摩茲(Sebastien Charnoz)說：“我們的電腦模擬表明這種突起的脊狀結構應當是快速增長，當時土星環非常稀薄，在土衛十八和土衛十五赤道附近形成較小的吸積盤。”