地球也会拥有土星一样的光环?科学家:人类可能等不到那一天!

土星是太阳系中最为奇特和壮观的行星之一,它的光环远远看去如同一张巨大的密纹唱片,从土星赤道上空一直延伸到80,000公里远的地方。土星环结构极其复杂,由七道宽窄不一的主环和环缝构成,环的厚度最薄处仅有10米,最厚的地方也不过1公里,简直就像刀一样锋利。

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科学界之前普遍认为土星环的形成可以一直追溯到太阳系诞生初期,但最近的一项研究表面,这些绚丽的光环远比我们想象的要年轻,当恐龙家族漫步地球的时候,也许它才刚刚形成,换句话说,土星环仅有几千万年的历史!

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那么科学家是如何算出土星环年龄的呢?组成土星环带的物质中,99.9%都是水冰,只有少量硅酸盐等杂质。随着时间的推移,来自太阳系边缘的流星碎片会不断侵蚀明亮的环面,使它逐渐失去光彩。卡西尼号土星探测器发回的数据显示,土星环被污染的比例大约为1%。因此,科学家只要知道土星环的总质量,再估计污染物累积的速度,就可以推算它的年龄了,而卡西尼号以“生命”为代价,为人类找到了这个问题的答案。

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2017年9月,能量耗尽的卡西尼号即将终结自己13年的土星探索之旅。坠向土星大气层之前,卡西尼号从距离云顶2,600到3,900公里的高度,先后6次从土星环中穿过。在相距13亿公里的地球上,科学家通过监测卡西尼号速度的微小变化,估算它受到的引力拖拽大小,进而计算出土星环的总质量。

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科学家曾根据旅行者一号探测器飞掠土星发回的数据,得出土星环的质量为28,000亿吨,但罗马Sapienza大学的行星科学家Luciano Iess的研究显示,土星环仅有1540亿吨重——相当于土星最小的卫星土卫一(Mimas)的2/5,而土卫一的质量仅为月球的1/2000。也就是说,土星环在过去1000万年至1亿年之间才形成!

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加州大学伯克利分校的地​​球与行星科学教授Burkhard Militzer认为,形成土星环的物质可能来自一颗柯伊伯带彗星。当它的运行轨道过于接近土星时,就会被土星强大的潮汐力瓦解。由于处于行星洛希极限之内,这些碎片无法重新形成卫星,只能在引力作用下组成一道道规则排布的环带。

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Militzer认为,如果一颗彗星和地球“亲密接触”,或许地球也能拥有土星一样亮丽的光环。不过由此造成的巨大冲击对于地球生命来说根本无法承受,即使人类文明延续到那一天,也可能无法幸免于难。

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