[圖文]科學家在土星周圍發現奇特飛碟狀衛星
計算機合成的Atlas衛星
北京時間12月12日消息 據國外媒體報道,相信我們中有不少人都見過所謂的「不明飛行物」。但令人感到驚奇的是,美國國家宇航局的天文學家們居然在研究土星周圍情況的過程也發現了大量的「飛碟」!科學家們在很長一段時間內都無法理解,為什麼在土星周圍會出現如此怪異的現象。在這些「飛碟」中,最為引人注目的當屬土星的兩顆衛星--Atlas和Pan。
早在上世紀80年代初,「旅行者-1」號和「旅行者-2」號無人駕駛飛船便曾發現了「隱藏」在土星光環間的大量微型衛星。
這一發現使得科學家們再次關注起很早以前便已存在的一種假說,即土星周圍的微型衛星及其光環均是某次猛烈碰撞的產物。專家們猜測,在撞擊發生後,一些較大的衛星發生了分裂,要麼演變為較小的衛星,要麼演變為由塵埃構成的雲團,並成為土星光環的一部分。
不過,基於「卡西尼」號探測器傳回數據開展的最新研究卻表明,土星周圍微型衛星的演化過程與先前的估計存在著較大差異。
科學家們現在並不排除那些因猛烈碰撞產生出的巨大碎塊演化為較大衛星的可能性。至少有一部分衛星的「身世」需要進行重新審視。
圍繞土星運行的Atlas衛星
Atlas和Pan分別由兩艘「旅行者」飛船所發現。這兩顆衛星之所以會引起科學家們的注意,主要是因為它們所具有的奇特形狀--就像是兩個高速運動的「飛碟」。這兩顆衛星的尺寸均非常小--直徑僅在20公里左右。當然,這一數字並未考慮到在它們赤道附近所突起的巨大「碟子邊」--它們的尺寸與衛星的直徑相當。
有專家認為,在Atlas和Pan赤道附近出現的巨大凸起可能是離心力作用的產物--由於它們的高速旋轉,導致位於赤道附近的物質產生了脫離天體中心的效應。但很快有人對此提出了反對意見。
反對者認為,這種離心效應的產生需要非常高的角速度,而Atlas和Pan本身的旋轉速度其實並不很快:它們的自轉週期大約為14個小時,如此低的自轉速度根本不足以產生出導致赤道被拉長的強大離心力。
供職於NASA的天文物理學家卡羅林·波爾科教授和同事們在對Atlas和Pan進行持續研究後表示,導致這兩顆衛星出現奇特碟狀外形的完全是另外一種原因。
NASA的研究人員們解釋說,這兩顆衛星均誕生於一顆曾經非常巨大的衛星的殘骸。後來,來自周圍空間的大量物質開始不斷地在它們周圍聚集起來--這主要得益於那顆大型衛星解體後產生的龐大碎屑。
Atlas衛星運行示意圖
研究人員認為,附著在Atlas和Pan周圍的「灰塵」是分階段積累起來的:最初導致了衛星直徑的增長,之後則是在赤道附近堆起了非常高的山脊。這一過程最終導致沉積在衛星表面的灰塵層非常的疏散--其密度僅為冰的一半。天文學家們補充稱,種種跡象表明,構成Atlas和Pan的物質不可能僅僅來自於土星光環。
美國康奈爾大學的行星學家馬特尤·提斯卡倫諾表示,導致這兩顆衛星形成的原理其實在宇宙中並不罕見。他認為,Atlas和Pan的形成過程有些類似於太陽系的形成過程。
當然,並非所有的推測均站得住腳。但科學家們目前在一點上已經達成了共識:天體吸收其周圍空間中物質的現象是非常常見的。
Atlas衛星的照片
科學家們強調說,其實類似的「飛碟」狀構造在宇宙中的很多天體周圍均可能存在,例如,在恆星和木星的周圍便極有可能孕育出這類天體。當然,這一觀點還需進一步的觀測加以證實。
截止2007年7月份,科學家們總共發現了60顆土星衛星,其中有12顆的發現要歸功於各種探測器,包括「旅行者」-1號,「旅行者」-2號和「卡西尼」號。就土星衛星的數量問題,科學界目前還沒有定論。有天文學家們表示,在土星光環中存在著一批直徑在幾米到數十米(甚至更小)的小型衛星。據初步的估算,在土星的每一條光環中或許隱藏著大約1000萬顆此類衛星。而有的科學家則認為,在土星的光環中可能還隱藏著大量的微型衛星,它們的數量甚至遠遠超過太陽系中其他行星所擁有的衛星數量總和,但一直沒有確鑿的證據。
不過,現在的觀測已經證實,在土星的光環中確實存在著數量未知的微型衛星,它們的直徑均不超過10公里,但卻又遠遠大於土星環中的其他塊狀物質。或許,土星微型衛星的陸續發現將會使科學家們開始修正有關土星光環和整個太陽系的形成理論。