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土星環正在消失

發布時間: 2023-02-14 16:46:43

① 土星的「呼啦圈」——土星的光環到底是個啥

太陽系八大行星中,四顆類木行星:木星、土星、天王星、海王星均有行星環,尤其是土星,擁有又寬又亮的漂亮的行星環,因此許多天文迷都是土星的擁躉。那麼行星環究竟是怎麼回事呢?

土星環:太陽系最大最明亮的的行星環。

1610年,就是義大利天文學家伽利略自製望遠鏡的那一年,伽利略除了發現了木星的四顆衛星外,還有一項重要的發現,就是發現了土星周邊似乎有兩個明亮的「耳朵」。當時伽利略非常困惑,他一開始以為這兩個兩點是土星的衛星,但是又覺得哪裡不對,這兩個兩點似乎不會運動,兩年後,伽利略發現這兩個「耳朵」消失不見了。直到又過了3年才出現。因為始終沒搞清楚那是什麼,伽利略一直不敢公布他的觀測結果。

半個世紀後,荷蘭天文學家惠更斯使用更大更好的望遠鏡才發現,那兩個「耳朵」是環繞土星的一圈薄薄的,像草帽帽延一樣的行星光環。1675年,義大利天文學家卡西尼發現土星環中有一道縫,這道縫被命名為「卡西尼縫」。

進入20世紀八十年代以後,旅行者1號、旅行者2號、卡西尼號等探測器先後飛掠土星。對土星環進行了大量研究,土星環由數量龐大的從幾微米到幾十米不等的冰塊、岩石組成,其直徑達27萬公里,厚度僅為10公里,自西向東圍繞土星旋轉。

關於土星環的來歷,主要有三種說法。一是宇宙碎屑不斷被土星捕獲,由於受到土星引力的作用,不能凝聚為衛星,而逐漸形成光環;二是土星的兩顆衛星發生猛烈碰撞,碎片逐漸演變成光環;三是一個衛星進入土星的洛溪極限被撕碎,碎片逐漸演變成光環。

不過,近些年,NASA曾有一份的報告表明,土星環正在逐漸消失。由於土星的引力作用,土星光環正在逐漸撞向土星,預計1億年到5億年後,土星光環將消失。

② 土星的光環正在不斷的消失,這是什麼原因造成的

土星是太陽系中的八大行星之一,它是太陽系中質量除了木星之外最大的星體,屬於一種氣態的巨行星,木星的質量比較大,它擁有六十多個衛星,我們都知道地球的衛星只有一個那就是月亮,這也足夠說明了木星的質量是多麼的龐大。大家在看到宇宙中天體的時候都會發現,土星、木星的周邊有一層環狀帶,而其他的行星卻沒有,為什麼土星的四周有呢?那麼它會不會消失?今天我們就一起來探索下土星的光環。



③ 土星的光環可能在一億年後就會消失

土星擁有廣袤的光環系統,是太陽系中最美麗的行星之一。不幸的是,根據新的研究,它的美麗可能是轉瞬即逝的。根據這項研究,土星環的溶解速度比科學家預期的要快,它們可能在一億到三億年內消失,這是宇宙學上的轉瞬即逝。

土星環主要由水冰組成,但是新的研究顯示,行星的引力和磁場正在襲擊這些環,引發了一種被稱為「環雨」的現象。美國宇航局戈達德太空飛行中心的詹姆斯·奧多諾霍領導的一項新研究表明,這種影響比預期的要快得多,因此,土星環的衰減速度也是如此。

科學家們還不能完全確定土星是否生來就有它美麗的光環,或者它是否在以後的生命中獲得了它的環系統。如果是前者,光環形成於44億年前,如果是後者,則形成於大約1億年前,很可能是土星軌道上的衛星碰撞的結果。

如果最近的形成情景是真的,那意味著在侏羅紀期間,當巨型蜥腳類恐龍在地球上漫遊時,土星沒有光環。但是恐龍沒有望遠鏡,所以這並不重要。

不管怎麼說,幾十年前,當旅行者號探測器訪問土星時,他們探測到了這個氣態巨行星帶電的上層大氣,即電離層,以及它的光環的密度變化,以及環繞土星北部緯度的三個黑暗和狹窄的帶。早在1986年,美國宇航局的科學家們就把這些狹窄而黑暗的波段與土星的巨大磁場聯系在一起。這些看似不相關的觀測結果導致了一種理論,即來自土星環的帶電粒子沿著磁場線向下流動,這一過程導致水從光環上傾倒到電離層,形成了旅行者圖像中所見的窄帶。

光環處於微妙的平衡狀態,在土星的引力和軌道拖曳之間,將它們拉向太空。當冰粒子被太陽的紫外線照射時,這種平衡就會受到干擾,從而導致粒子沿著磁場線向行星下落,而重力則提供了額外的推動作用。

這一過程中,水與土星的電離層相互作用,實際上可以從地球上探測到。科學家對土星南北緯度的光線進行了比較,以確定從圓環上落下的雨水的數量,以及其他觀測結果。

令人難以置信的是,研究人員估計每秒有10000公斤的水從土星環中湧出。以這種速度,環應該在大約2.92億年後消失。

不得不說,這一最新的研究確實讓我們感到傷心,畢竟我們已經習慣了有環的土星!

④ 為何宏偉壯觀的土星環正在消失呢

土星是太陽系八大行星之一,按照距離太陽的遠近來排名,土星處於第六位,遠離太陽光的照射,非常的寒冷。土星和木星一樣,同屬於氣態巨行星,通俗點來講,土星就是屬於個頭比較大,氣體非常多的一個行星,雖然比木星要小一點,但是也足夠讓人類嘆為觀止了。根據天文學家們對土星的觀測研究,土星的大氣層主要是由氫組成,它的外圍有很多層金屬氫和氣體包裹,此外,土星最吸引人的地方是它有一個非常美麗壯觀的土星環。



當然,即使這個隱形的土星環是如此巨大,但最終也無法擺脫被土星吸入的命運,根據NASA方面的科學家推測,大約在幾億年之後,這個隱形的土星環也會徹底消失,在那之後,土星就真的沒有「光環」了,看起來與木星沒有什麼太大的區別。

⑤ 土星環什麼時候消失消失的原因是什麼

土星環是行星環中最突出的一個,它形成的原因還不太清楚,但是有傳言說土星環將會消失,那麼大家知道土星環消失的原因是什麼嗎?什麼時候會消失呢?下面就由星座知識為大家揭曉下答案吧!
土星環什麼時候消失美國宇航局最近公布了一項新研究,研究表明土星環正在以驚人的速度消失,此前,科學家曾估計土星環將在三億年內消失,而現在這一預期時間被調至一億年。據了解,土星環是由冰塊、岩石和塵埃組成,旅行者號探測器曾造訪過這顆行星,土星還有一種獨特的環雨現象,這種現象來源正是土星環。科學家曾估計這些環將會在3億年內消失,但是現在這一時間被修正到1億年,與土星41億年的年齡相比只是一眨眼的功夫。
土星環大多是大塊的水冰,大小從微小的塵埃顆粒到直徑幾碼(米)的巨石不等。環粒子在土星引力的吸引下,想要把它們拉回行星,和軌道速度之間的平衡,把它們拋向太空。微小的粒子可以通過太陽發出的紫外線或由環的微流星體轟擊產生的等離子體雲來充電。當這種情況發生時,粒子可以感受到土星磁場的引力,磁場在土星光環處向內彎曲。在環的某些部分,一旦充電,這些微小粒子上的力平衡就會發生巨大的變化,而土星的引力將它們沿著磁場線拉進高層大氣。
土星環正在消失的原因曝光美國國家航空航天局有關人員稱,這些環雨在不到半個小時之內,就會從土星環內排出大量的水,而排出的水可以比得上一個奧運會大小的游泳池了。科學家們發現土星環正在消失這一現象後,就打破了曾經的猜測:曾估計土星環會在3億年的時間內消失。可是最新的「卡西尼號」任務表明,土星環物質不斷的落入到土星赤道中,與土星的40億年齡相比,土星環將會在不到一億年的時間內消失,就好比一眨眼!對於土星環消失現今仍有一些問題還未解答,不過據初步判斷,土星環的消失可能與太陽光的照射關系極大。研究人員還稱,土星環能看到已經十分幸運了,曾經天王星、海王星以及木星也可能有過這種環,但是現今已經看的不明顯了。土星環消失的真正原因目前還在研究當中。
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⑥ 土星正在「吃掉」自己的光環!歷史上對它的探測從未停止

出品:科普中國

製作:劉博洋

監制:中國科學院計算機網路信息中心

發表在新一期美國行星科學期刊《伊卡洛斯》上的一項研究顯示,土星正在"吃掉"環繞運行的土星環!

土星的引力正在將土星環中由水冰組成的顆粒吸入上層大氣,在這種引力的作用下 ,土星環會在3億年後消失 如果將美國土星探測器"卡西尼"號發現的落向土星赤道的"環雨"(在重力的作用下,土星環中的塵埃顆粒和其它材料在不斷地降至土星地表)考慮在內, 土星環將會在1億年內消失。

這個正在逐漸消失的土星環主要由水冰構成,所以顯得格外耀眼。長久以來,閃亮光環吸引著包括伽利略在內的眾多天文學家的目光,也讓他們困惑了幾個世紀。

凝視土星

太陽系幾大亮行星"金木水火土"之一的土星,自古為人所知。它的英文名Saturn來自羅馬神話中農神之名,這與其以"土"命名的中文名字似有暗合。

這顆土黃色光澤的行星,直到近代望遠鏡發明之後,才開始向世人揭示它的神奇魅力。1610年,義大利天文學家伽利略率先將望遠鏡指向了土星。

他發現土星並不止有單一圓面,在其兩側似乎有一對對稱的突起。伽利略的望遠鏡解析度有限,他在手繪圖中將這對突起繪成兩個比土星本體稍小的圓圈,並認為這是土星的兩顆衛星。1612年,伽利略發現"兩顆衛星"不見了;不過沒用多久,努爾哈赤建立後金同年的1616年, 土星光環再次出現在了伽利略的手繪中,這次他繪制出了一個圓環形狀, 只是在他的手繪圖中,圓環上下兩端都被土星遮蓋,顯示出伽利略當時還是沒有搞清光環圍繞土星的事實。

1659年,荷蘭天文學家惠更斯使用成像質量更好的望遠鏡對土星進行了觀測。他正確地解釋了土星光環發生變化的原因:光環在空間中指向固定的方向, 當它在一個"土星年"(大約30個地球年)中以不同的取向朝向地球時,我們會看到光環由豐盈到消失、往復循2環的過程。

惠更斯還發現了土星最大的衛星,現名為土衛六的"泰坦"(Titan)。不到20年後,天文學家卡西尼發現土星的另外4顆衛星,還首度觀測到土星光環最顯著的特徵、現在被稱作"卡西尼環縫"的物質稀疏區域。

土星光環的本質讓幾個世紀的天文學家感到困惑。19世紀,美國天文學家基勒指出,土星光環由不連續的很多微粒組成,並非單一連續剛體——這在我們今天看來,是顯然的,沒有任何物體能承受那麼大的剪切力而不碎裂。這在1981-1982年旅行者一號、二號探測器飛越土星之後,變得再明顯不過:旅行者號對土星光環所攝得的照片中,我們已經發現了 土星光環微粒在引力擾動下所呈現的一些暫現形態,一個動態的、有生命力的土星光環已經呼之欲出。

土星之春

兩次短暫的飛越不足以解答人們對土星的種種好奇。從80年代末開始,NASA開始計劃一次對土星的長時間環繞探測任務,卡西尼號任務計劃逐漸浮出水面。經過幾年的研發與准備工作,1997年10月15日,一枚泰坦IVB型火箭將卡西尼-惠更斯探測器送入太空。

經過幾次內太陽系的重力助推操作,2004年6月,土星北半球的隆冬時節,卡西尼號進入了土星軌道。半年之後,惠更斯號土衛六著陸器與卡西尼號分離,卡西尼號開始了孤獨而不寂寞的旅行。它的基本任務長度為4年,在那之後,卡西尼號在土星北半球的春天來臨之際,執行了長度為2年的 "春分點任務" 。2010年起, 健康 狀況良好的卡西尼號又踏上了長達7年的 "夏至點任務" ,這持續到了今年4月。自那之後的5個月,卡西尼號踏上了視死如歸的最後旅途, "偉大終章任務"

卡西尼號任務跨越土星北半球的冬、春、夏三個季節,這樣長時間的觀測讓我們有足夠耐心,靜靜觀察土星的陰晴變化。

在土星光環的罅隙中,卡西尼號發現了土星光環層次分明的條帶結構形成和保持的原因 :土衛十六"普羅米修斯"(Prometheus)在暗弱的F環內側繞土星公轉,只有139千米長的這顆小衛星長的像個土豆,所到之處在F環中掀起陣陣波瀾,彷彿驅趕羊群的牧羊犬一樣驅趕著環中的微粒——這被稱作光環中的"牧羊犬衛星"。另一顆大小、形狀都差不多的小衛星土衛三十五"達佛尼斯"(Daphnis)占據了另一條賽道:它在明亮的A環外邊緣,獨自開墾出了一條整潔的小徑——基勒環縫。它也時不時用它看似微弱的引力在小徑兩邊捲起一些風浪:"春分點任務"中,卡西尼號藉助2009年土星春分日附近太陽側照光環的寶貴時機,拍下了土衛三十五在基勒環縫兩邊捲起的、高出光環平面的"浪花"在光環上的影子,讓我們得以更直接測量出它的漫步對光環的影響究竟多大。旅行者號只窺得一目的光環變遷瞬間,在卡西尼的眼中終於連成一支支完整的影片。

土星的美麗光環點燃了無數詩人和科學家的美好幻想。其實,在八大行星中,天王星、木星、海王星可能也曾經擁有行星環,只不過現在已經不明顯了。在我們嘆息土星環消逝的同時,或許能夠看到它便是一種幸運。

(本文中標明來源的圖片均已獲得授權)

⑦ 研究人員預測土星環將在億年後消失土星引力或是主要原因!

探測器旅行者一號和二號一直在工作中,每年都會向地球發回很多重要的觀測數據,而研究人員從這些數據當中發現,土星正在慢慢的失去它的土星環。

土星環在土星磁場的作用之下成為了土星最具標志性現象。土星環在土星的吸引之下,形成了冰粒灰塵雨,而研究人員聲稱,這種奇妙的現象將會在一億年之後徹底消失。屆時那麼冰粒灰塵雨將會產生大量的水,據估計這些水可能相當於一個奧運會游泳池的水量。而研究人員預測在三億年之後,整個的土星環系統將會徹底的消失。另外研究人員通過卡西尼探測器還了解到了土星環的組成物質,從而得到它們剩餘的壽命時間。

土星環主要的組成物質就是水冰,但是它們的體積是各不相同的,有些大的冰粒直徑有幾十,而有些則是微小的冰凍塵埃微粒。在土星引力和軌道速度的作用之下,土星環微粒處於一種平衡的狀態,而土星引力將試圖把土星環吸引到自己的懷抱當中,而軌道速度則把這些物質朝向外太空的方向進行拋離。通過對土星四十億年 歷史 的研究,如今環雨的形成速度在加快,土星環如今正處於中年期,它的存活時間還有不到一年的時間。

土星環當中的組成物質是可以通過太陽紫外線或者是土星環微流星體轟擊產生的等離子雲帶電。當這些現象發生的時候,這些物質可以受到土星的吸引力,而磁場在土星環朝向土星方向內彎曲。

土星環有些物質能夠帶電,這時物質受到的平衡力將會發生變化,物質會在土星引力的指引下進入大氣層頂端,它們會發生汽化現在,從而與土星電離層發生了化學反應。反應之後產生的物質叫做H3+離子的帶電微粒壽命增加,當它們受到太陽的照射時,將會在紅外光線當中發光。而這一現象將會很好的提示土星南北半球的發光帶。研究人員對這些發光帶進行研究,然後確定土星環降雨量以及對土星電離層產生的相關影響。