科学假说卫星“蝶蛹”遭撞击 化为土星环

　　【大公报讯】综合法新社、路透社、《卫报》、《华尔街日报》、美国《大西洋月刊》报道：在太阳系行星中，拥有神秘巨大外环的土星引人遐想，科学家一直希望破解土星环形成之谜。美国麻省理工学院的最新研究指出，土星环或来自一颗被撞离轨道的卫星，它在遭到重力场击碎后，其残骸随着土星绕行，形成了壮观的土星环。不过，由于受到太阳辐射与土星重力的双重影响，预估不到一亿年的时间，土星环就会完全消失。

　　自从意大利天文学家伽利略在400年前观察到土星开始，天文学家一直尝试解开土星环形成之谜。过去认为，土星环形成于45亿年前，刚刚诞生的土星会以重力场虏获并击碎那些经过的彗星或小行星，从而形成星环。

　　最近几十年来，有天文学家提出，土星环实际上只有1亿至2亿年的历史。美国太空总署（NASA）的太空探测器“卡西尼号”在2004年到2017年环绕土星所收集的数据佐证了此看法，土星在接近45亿年的时间里，其实是没有星环围绕的。

　　根据新线索，美国麻省理工学院的研究团队提出一种新假说，认为约1.6亿年前一颗主要成分为水冰的卫星，因为太过靠近土星，遭到其重力拉扯而被击碎，残骸围着土星绕行，才演变成今日壮观的土星环。

　　麻省理工学院的研究团队，原本是研究土星转轴倾角为26.7度的原因。长期以来，人们认为这是由附近的海王星的引力影响造成的。但是，“卡西尼号”的数据显示出，土星在过去某个时刻已摆脱了海王星的引力影响，需要有新因素，来解释转轴倾角的形成原因。

　　研究团队认为，只有一颗消失的卫星，才能满足这一点。团队经精密计算后认为，土星的一颗卫星约1.6亿年前遭遇撞击，从而让土星摆脱与海王星的共振，而这颗卫星在靠近土星时，受到土星重力场拉扯而粉身碎骨，其残骸绕土星绕行形成土星环。该说法与土星环化学属性测试的数据也最为符合。

　　研究团队将这颗“消失”的卫星，命名为“蝶蛹”（chrysalis）。麻省理工学院天文学教授威斯顿表示，“蝶蛹”卫星就像“蝴蝶的蛹一样”，“这颗蛰伏的卫星突然活跃，然后导致星环的出现”。

　　团队认为，“蝶蛹”卫星的假说，成功将两块谜团拼了起来，既能说明土星如今的转轴倾角，又能解释土星环的由来。虽然尚无法百分百证实这项学说，威斯顿表示，“我们提供了一个相当有说服力的说法。”

　　新研究结果发表在《科学》期刊上。不过，NASA的行星科学家李索尔对该假说持保留态度，认为其中涉及一系列天体事件，相当复杂且难以验证。

　　土星环由无数细微的颗粒组成，直径约27万公里，最扁平处的厚度只有10米。其主要成分是水冰，还有一些尘埃与其他化学物质。土星之外，木星、天王星与海王星也都有环，但远不如土星壮观。由于它们能够有效地反射阳光，所以会发出棕褐色的光芒。令人可惜的是，这些光芒正在加速消失。

　　NASA戈达德航天中心一项研究指出，土星的引力正把这些颗粒吸入上层大气，预估土星环将会在3亿年后消失。同时，土星环正遭受着“环带雨”的侵袭。据悉，“环带雨”带来的陨石和太阳辐射将会打破引力平衡，导致这些颗粒坠落，从而削弱土星环。

　　日本宇宙航空研究开发机构天文学家奥多诺休表示，目前的土星环正处于“中年”时期。奥多诺休还预估，“再过不到1亿年的时间，土星环就会完全消失。”