怪事！土星旁邊有兩枚「飛碟」衛星(圖)

2011-03-23 16:41

土星的衛星：「土衛十八」的潘恩不像衛星，反而像飛碟。(網路截圖)

你覺得飛碟總是「來無影，去無蹤」？其實，外太空有兩枚「飛碟」永遠的「挂」在裡，一千年，一萬年，不曾改變。

不過，歹勢，這兩枚長得很像飛碟的「飛碟」，其實不是飛碟，而是土星的兩枚衛星：分別是「土衛十五」的阿特拉斯(Atlas) 以及「土衛十八」的潘恩(Pan )。

長久以來，科學家都為這兩枚衛星的奇特形狀困惑不已(為什麼它們不是圓的呢?)。

這兩顆直徑僅有約32公里的奇怪形狀衛星是如何形成的呢？經過數年的研究之後，歐洲科學家們最近表示他們可能已經對此有了一些頭緒。

科學家們注意到，土星所有衛星裡，有14顆小衛星密度很小：僅有冰水的一半。而它們的形狀，則讓人懷疑它們最初是否是從土星光環中逐漸形成的。而它們的形狀，則讓人懷疑它們最初是否是從土星光環中逐漸形成的。

但它們面臨一個嚴重的障礙，那就是由於引潮力作用，土星光環中的物質顆粒很難聚合形成更大的塊狀體。當一個小衛星行進到距離一顆行星一定距離內時，行星產生的引潮力將撕裂這顆小天體，使其發生解體。 這一距離天文學上稱為「洛希極限」。土星光環大部分就位於洛希極限距離之內。

因此科學家們假設，當初在形成土星光環時，那些不幸誤入土星「洛希極限」範圍而被撕裂解體的小天體，剩下了較堅固的內核部分，就變成了衛星。

歐洲航太總署的科學家卡洛琳·波科(Carolyn Porco)說：「我們設想，要在光環環境裡形成具有我們目前所見到那麼大小的衛星，只有一種可能性。那就是從具有較大質量的殘留內核開始，表面逐漸累積鬆散的光環物質，於是慢慢變大，最終形成衛星。」

透過這種方式，即使在非常靠近土星的位置上，同樣可能形成一顆衛星。 這樣的結果便是產生出位於光環區的小衛星，其大小應當為其原始殘留內核的兩到三倍，外部包裹了一層疏鬆的冰質微粒。

去年在美國航太總署西南研究所進行的一項模擬研究顯示，土星最初可能擁有數顆像土衛六(Titan)大小的衛星，但後來落入土星毀滅了。

當時，由於土星施加的潮汐變形作用，這些大衛星產生大量地熱，導致外表冰雪融化，岩石物質下沉入地下深處。並且由於強烈的引潮力，其表面物質不斷遭到剝蝕，散入太空。

來自西南研究所行星科學董事會的羅賓·卡耐普(Robin Canup)博士領導了這項研究，他說：「這項研究認為光環物質是原始的，它們和一些大衛星的毀滅幾乎發生於同一時代。這就暗示，土星的光環，以及土星內側，直到土衛三(Tethys)位置的一些衛星擁有相同的起源，標誌著土衛六大小的幾顆大衛星的最後歲月。」

那麼，對於「土衛十五」和「土衛十八」的奇特外形又該如何理解呢？

科學家們猜測案就是吸積盤(accretion disc，一種由瀰散物質組成的、圍繞中心體轉動的結構，常見於繞恆星運動的盤狀結構）。這是宇宙中非常常見的現象，規模差異巨大。從行星吸積盤，到星系吸積盤，這個小內核也有自己的吸積盤，當這個吸積盤旋轉時，離心力使中部的物質向外膨脹，並因此形成了一種蝶形的外觀。

法國巴黎第七大學的塞巴斯蒂安·卡諾滋(Sebastien Charnoz)教授說：「我們的計算機模擬顯示，當土星光環比較稀薄時，這種吸積過程將相當迅速，並沿著原始的土衛十八和土衛十五內核赤道形成吸積盤。」