美國宇航局艾姆斯的三項研究稱土星環年輕而短暫
2010年1月2日，卡西尼號飛船從土星軌道上看到的宇航研究景象。在這張照片中，局艾行星夜晚一側的稱土光環被顯著增亮，以更清晰地展示它們的星環特征。在白天，年輕光環被直射的而短陽光和土星云層反射的光照亮。這張自然色的美國姆照片是卡西尼飛船的窄角相機在可見光下拍攝的圖像的合成，距離土星大約140萬英里(230萬公里)。宇航研究卡西尼飛船于2017年9月15日結束了使命。局艾鳴謝:美國宇航局/JPL加州理工學院/空間科學研究所
（神秘的稱土地球uux.cn）據美國宇航局（凱倫·福克斯）：雖然沒有人能夠看到沒有光環的土星，但在恐龍時代，星環這個星球可能還沒有獲得標志性的年輕配件——未來的地球居民可能會再次知道一個沒有它們的世界。
美國宇航局位于加州硅谷的而短埃姆斯研究中心的科學家最近進行的三項研究檢查了美國宇航局卡西尼任務的數據，并提供了證據表明土星環既年輕又短暫——當然是美國姆從天文學的角度來看。
新的研究著眼于環的質量，它們的“純度”，進入的碎片增加的速度，以及這如何影響環隨時間變化的方式。將這些元素放在一起，人們可以更好地了解它們已經存在了多長時間以及還剩下多少時間。
光環幾乎完全是純冰。不到百分之幾的質量是來自微流星體的非冰“污染”，例如比一粒沙子還小的小行星碎片。這些粒子不斷與環粒子碰撞，并向環繞行星的物質貢獻碎片。光環的年齡很難確定，因為科學家們還沒有量化這次撞擊，以計算它已經持續了多長時間。
現在，三項新研究中的一項給出了非冰物質的總到達率的更好的想法，以及自它們形成以來它應該“污染”了多少。分析還表明，微流星體沒有科學家想象的那么快，這意味著土星的引力可以更有效地將物質拉入光環。這些證據表明，這些光環不可能暴露在這場宇宙雹暴中超過幾億年——這只是土星和太陽系46億年歷史的一小部分。
支持這一結論的是第二篇論文，它從不同的角度研究了微小的太空巖石對光環的持續撞擊。這項研究的作者指出了在研究中被極大忽視的兩件事。具體來說，他們正在研究控制光環長期演變的物理學，并發現兩個重要因素是微流星體撞擊和這些碰撞產生的碎片在光環內的分布方式。將這些因素考慮在內表明，這些光環可能在僅僅幾億年后就達到了現在的質量。結果還表明，由于它們如此年輕，它們很可能是在土星系統內不穩定的引力摧毀了一些冰冷的衛星時形成的。
雖然四顆巨行星都有環系統，但土星的環系統是迄今為止最大、最令人印象深刻的。科學家們試圖通過研究光環的形成以及它們如何隨著時間的推移而演變來了解原因。美國宇航局研究人員和他們的合作伙伴最近進行的三項研究提供了證據，證明這些光環是土星相對較新的一部分，它們可能只會再持續幾億年。鳴謝:美國宇航局/JPL加州理工學院/空間科學研究所
“土星的標志性主環可能是我們太陽系的近期特征這一觀點一直存在爭議，”埃姆斯研究人員杰夫·庫齊(Jeff Cuzzi)說，他是最近一篇論文的合著者，“但我們的新結果完成了卡西尼測量的三連勝，使這一發現難以避免。”庫齊也是卡西尼任務中土星環的跨學科科學家。
那么，土星可能已經存在了40多億年才呈現出現在的樣子。但是，它還能指望戴上我們今天所知道的漂亮戒指多久呢？
卡西尼任務發現，隨著最內部區域的物質落入行星，光環正在迅速失去質量。第三篇論文首次量化了環物質在這個方向上漂移的速度，流星體再次發揮了作用。它們與現有環粒子的碰撞以及由此產生的碎片向外投擲的方式結合起來，形成了一種運動傳送帶，將環物質帶向土星。通過計算所有這些粒子的碰撞對它們最終消失在地球上意味著什么，研究人員得出了一些對土星不利的消息:它可能在未來幾億年內失去光環。
“我認為這些結果告訴我們，所有這些外來碎片的不斷撞擊不僅污染了行星環，而且隨著時間的推移，它們應該會逐漸減少，”艾姆斯研究人員兼三項研究的合著者保羅·埃斯特拉達說。“也許天王星和海王星的小而暗的光環就是這個過程的結果。土星環相對較重且冰冷，這是它們年輕的標志。"
年輕的戒指，但是——唉！–壽命也相對較短。然而，人類不應該哀悼他們的最終滅亡，而是應該感激這個物種出生在土星穿戴整齊的時代，一個讓我們觀看和研究的行星時尚標志。
對于研究人員:
美國宇航局艾姆斯研究人員及其合作伙伴的三篇論文是:
2023年5月12日發表在科學進展的文章中寫道:“墜入土星環的微流星體限制了它們的年齡，不會超過幾億年。”。“粘性演化對土星環初始質量、年齡和壽命的限制，包括微流星體轟擊造成的污染和運輸，”發表在Icarus，2023年5月11日。“由于彈道運輸和質量負載，土星環中的大質量流入率，”發表在Icarus，2023年5月11日。
對于新聞媒體:
對報道這些話題感興趣的新聞媒體成員應該與埃姆斯新聞編輯室聯系。
作者:艾比·塔博爾和亞倫·麥金農，美國宇航局艾姆斯研究中心
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