(图源: NASA, ESA, J. Clarke / Boston University)
冰冷的卫星另一种现在十分流行的假说认为土星环是土星卫星残留物。与它的邻居相比,土星拥有为数众多的卫星----有大概60个这么多!但是,土星的大多数卫星----除了泰坦----都非常小,只有13颗的直径超过了50千米。
一种可能是在45亿年前,土星的原始卫星形成了,但这颗卫星没能获得稳定的轨道,最终落向了木星。撞击磨去了卫星的表层,只留下一个岩石的核。我们估计,这个剩下的核也在一万年左右的时间里向木星跌落,从而产生了数量巨大的灰尘加入星环的行列。
(图解: Kevin Gill / Wikimedia Commons)
土星的木星----就像木星的卫星----都拥有硬冰的成分。所以,这个理论可以解释为什么木星环主要由冰和水构成。水是由冰融化形成的,这也解释了木星环体积的缩小。
土星环的结构土星不只有一个星环,而是拥有好几个互相独立的星环。星环之间的区分说明土星被许多小环组成的星环环绕着。这些小环被根据它们发现的顺序命名:环A,B,C是最早被发现的,它们组成半径依次渐小的同心圆。接着,旅行者1号在1980年发现了最内层的D环。F环在A环的外层,G和E环位于离木星最遥远的地方。
(图源: NASAJPLSpace Science Institute)
这些表面被抢走的悲惨卫星幸运地存活下来,并且依旧影响着星环的结构和成分。卡西尼号探测器发现有一些卫星沿着它们的运动轨迹抛出物质,这个行为在G环的形成过程中很明显。同样,土卫二(恩赛勒达斯)也参与了E环的形成。
上述假说可以解释这其中一些被观察到的活动,但另一些被观察到的活动仍旧被谜团笼罩。另一个异常现象是,即使这些星环没有人们一贯认知中的外太空物体那样厚,它们之间的空隙和距离仍在数千英里的尺度上。
那些关于土星环的“超自然”当伽利略将他的望远镜指向头顶的灿烂星空,他的好奇心和刻意的努力都是这个震惊世人的发现中不可或缺的。这种在绝对的黑暗中穿梭并且最终把目光落在了这个壮丽的行星上行为,有一种不可言说的超自然特征存在其中。对我来说,说是上帝慷慨地将这个行星赐予我们,将这个行星独特,渐进和美丽的创作过程变成一个黑盒子,任何试图窥视的尝试都被拒绝了。
(图源: NASAJPL-CaltechSSI )
土星和土星环的形成让我想起了尊敬的天文学家和科学作家卡尔·萨根在他的书《接触》中写下的一些文字。这些文字是书中的主人公----他也是一位天文学家----的一段针对被孩童质疑和追寻,以及科学探索之美的对话:
“这位神学家似乎认识到一种神圣之感的特殊性。他把这种非理性的神圣之感称之为‘本性敬畏’。面对神秘之震惊,人们感觉自己完全成了微不足道的,如果我理解得不错的话,这可不是说个人自己的异化或疏离。他把这个本性敬畏视为一种‘完全外在的他物’,而把人类对它的反应,视为‘绝对惊恐’。现在,如果当宗教的信徒使用类似神圣、神明这样的字眼儿的时候,指的就是这种精神状态,那么我同意,他们就是这样。我认为,官僚机构化的宗教就是试图把你的本性敬畏之感制度化、体制化,而不是给你提供方便,让你自己直接感受本性之敬畏——就像通过一架口径六英寸的望远镜向外观察一样。”
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. sciabc- Clare
NASA
DLR German Aerospace Center
Space
Nature
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