土星確實也會“降雨”，但絕對不是你期待的可以掉落在頭上的那種。
在一年前陷入土星暴風雨之前的最後幾周，卡西尼號做了其它探測器之前沒有做到過的事情。它俯衝進土星及其行星環之間的區域，在它的使命真正結束之前，一直瘋狂地收集數據。
研究人員表示，在最終的軌道里，卡西尼號沐浴在土星最內部D環突如其來的“大雨”中。而這些“雨滴”全是來自於土星環，在受到重力的作用下，土星環中的顆粒和碎石正在向土星地面掉落。事實證明，D環裡噴出了被化學混合物裹挾著的灰塵顆粒，其複雜性令人驚訝。
並且，隨著時間的推移，這種化學混合物可以改變土星大氣中的碳和氧含量。
“這是關於我們的太陽系如何運作的新內容，”堪薩斯大學的天文學家和物理學家Thomas Cravens說。
“有兩件事讓我感到驚訝。一是，從環中釋放出的化合物的複雜性——基於過去的經驗，我們原本覺得土星環雨的成分主要是水。第二，土星環雨的絕對數量遠遠超過我們最初的預期——土星環釋放到大氣裡的物質的質量和數量都讓我感到驚訝。”
根據以前的研究，研究人員已預計土星環會下雨，所以卡西尼號已經準備好了。這種探測器使用它像傘一樣的無線電天線來保護自己免遭下落的碎片的傷害。
然後探測器可以使用其離子和中性質譜儀（INMS）來分析這場雨的化學成分，即使中性質譜儀原本是為了分析氣體而設計的。
環雨以非常快的速度撞擊卡西尼，然後立即蒸發——這意味著中性質譜儀可以立刻開始工作了。
“正如預期的那樣，氫分子是環雨中最豐富的大氣成分，”西南研究所的宇宙化學家Kelly Miller說，“另外，還包括丁烷和丙烷等分子——你可能會拿來用於烤架或野營爐灶的那種化學物質。”
除此之外，研究人員還發現了甲烷、氨、一氧化碳、分子氮和二氧化碳。
Cravens表示，甲烷的存在完全出乎意料，二氧化碳也是如此。研究人員的預期是水和冰更多。
冰裡不僅混合有機化合物，這些分子的組成也不同於在土衛二和土衛六上觀察到的有機化合物。
第二項研究考察了卡西尼號的宇宙塵埃分析儀從環雨中捕獲的2,700粒塵埃，發現雖然大部分物質（約95％）是水冰，但硅酸鹽的比例卻也不小——這是構成岩石的分子。
研究人員發現D環的旋轉速度比土星大氣層快得多，因此，D環每秒將把多達10,000公斤（22,000磅）化學物質投放到土星上。
這表明D環旁邊的C環以某種方式補充D環，並且D環在行星電離層和大氣的組成中發揮作用。
這些發現可以幫助我們更多地瞭解行星環，它們是由什麼構成的，它們來自何處，它們持續多久以及為什麼有些行星周圍有星環，而有些行星沒有。
此外，他們還揭示了星環的壽命，畢竟，這些星環實際上並不會永遠持續下去，就像在木星，海王星和天王星周圍看到的薄而細小的環那樣，這些環狀物實際上在慢慢消亡。
“由於這些數據，我們現在縮短了內環的壽命，因為很多物質都從環內移出。移出的物質數量比我們想象的要多很多。”Cravens說。
“如果環內物質沒有得到補充，環本身就不會持久，這就像你的桶裡有個洞一樣。木星可能有一個環，而其演變成了我們現在所看到的較小的環，可能就是這個原因。”
在22次星環的物質釋放研究期間，科學家們還發現了其它東西，比如一個此前未知的位於土星和其星環之間的輻射帶以及沿D環和土星大氣之間的磁場線傳播的電流。
蝌蚪五線譜編譯自businessinsider，譯者 晴空飛燕，轉載須授權
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