土星环可能很古老

2024-12-24

中国科学报 冯维维

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科学家研究认为，土星环尽管看上去“很年轻”，但其实可能和行星一样古老。这挑战了过去人们对其年龄的认知。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。

土星环曾被认为很古老，可能与土星同时在大约45亿年前形成。人们推测，随着时间推移，太空中比沙粒还小的岩石碎片，即微流星体的撞击，会“弄脏”组成土星环的岩石和冰颗粒，使之颜色变深。但卡西尼号宇宙飞船在2004年到达土星时，发现土星环看起来相对明亮干净。这使得相关研究认为土星环的年龄不到4亿年。

日本地球生命研究所的Ryuki Hyodo和合作者用计算机模拟了微流星体和冰颗粒之间的撞击。他们发现，高速撞击会使微流星体汽化，而汽化物质随后会在土星磁场中膨胀、冷却和凝结，形成带电纳米粒子和离子。模拟表明，这些带电粒子随后要么与土星碰撞，被拖入它的大气层，要么彻底逃离土星的引力。

因此，研究者认为，只有很少的此类物质会沉积在土星环上，这让土星环看起来相对干净。极低的污染水平可能意味着土星环实际上已有几十亿年历史，只是还保持着年轻的外观。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41561-024-01598-9

科学家研究认为，土星环尽管看上去“很年轻”，但其实可能和行星一样古老。这挑战了过去人们对其年龄的认知。相关研究成果近日发表于《自然-地球科学》。土星环曾被认为很古老，可能与土星同时在大约45亿年前形成。人们推测，随着时间推移，太空中比沙粒还小的岩石碎片，即微流星体的撞击，会“弄脏”组成土星环的岩石和冰颗粒，使之颜色变深。但卡西尼号宇宙飞船在2004年到达土星时，发现土星环看起来相对明亮干净。这使得相关研究认为土星环的年龄不到4亿年。日本地球生命研究所的Ryuki Hyodo和合作者用计算机模拟了微流星体和冰颗粒之间的撞击。他们发现，高速撞击会使微流星体汽化，而汽化物质随后会在土星磁场中膨胀、冷却和凝结，形成带电纳米粒子和离子。模拟表明，这些带电粒子随后要么与土星碰撞，被拖入它的大气层，要么彻底逃离土星的引力。因此，研究者认为，只有很少的此类物质会沉积在土星环上，这让土星环看起来相对干净。极低的污染水平可能意味着土星环实际上已有几十亿年历史，只是还保持着年轻的外观。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41561-024-01598-9

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责任编辑：梁春雨

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