肉眼不可见?这些天然卫星可能真实存在,土星环还有这些秘密

土星环上似乎也有一个隐形的“月亮” , 这些证据揭示了这些神秘的卫星的存在
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如图所示 , 图片左半部分的亮带是密度波的峰值 , 由土卫十对土星星环所产生的引力引起 。 图像右半部分较小的密度波是由土卫十七引起的 。 当星环从一个遥远的恒星面前经过时 , 研究人员通过观察恒星的光线闪烁来进行这项观测 。 (图片来源:NASA/Cassini/科罗拉多大学)
根据三项新的观测结果表明 , 有几个微小的、看不见的卫星围绕着土星运行 , 并控制着土星环的形状 。
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通过一项研究 , 人们发现了一个关于隐形卫星存在的强有力的证据:有一颗大概只有几英里宽的小卫星 , 在土星环的某个边缘缺口处形成了与另一个较大的、已知的卫星产生的环形边界的特征相同的形状 。
在另外一项相关的研究中 , 科学家们发现了嵌在星环中的足球场大小的团块 。 人们以前从未在土星周围看到过如此微型的天体 , 然而一维图像并没有显示出这些团块是固体物体还是云状的聚集颗粒 。 令人惊讶的是 , 这项研究还显示土星的星环有很多尖锐的边缘 , 这表明它们是由微小的、未被发现的卫星组成的 。
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第三项调查发现土星周围有一个氧气光环 , 研究人员认为这是由那些嵌入环中被称为''小月球''的物体之间的不断碰撞造成的 。
这些研究在上周被发表在肯塔基州路易斯维尔举行的美国天文学会行星科学部年会上 。
藏在缝隙之间
土星环之间的大空隙中那些相对较小的卫星是清晰可见的 , 也可以在旅行者号的数据中发现 。 这些卫星的直径只有12英里(20公里) , 已知这些卫星在引力作用下引导土星环中的颗粒 , 并维持环之间的空隙 。
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但是 , 在土星环的十几个缺口中 , 是否每一个都有嵌入的卫星 , 这是卡西尼号航天器旨在回答的一个重要问题 。 科学家们也不知道土星环最初是如何形成的 , 或者它们到底是由什么构成的 。
科罗拉多州博尔德市太空科学研究所的卡罗琳-波尔科领导研究了一项对卡西尼图像的研究 , 提出可能有一个新的小卫星 。
波尔科告诉太空网 , 她有''间接证据''证明在土星主环外缘附近的基勒环缝中有一颗小卫星 。 证据是从基勒环缝的外缘突出来的一些''尖状物'' 。
波尔科说 , 这些特征类似于牧羊人卫星普罗米修斯在F环内缘产生的那些特征 。
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目前还没有人看到这个卫星 , 波尔科怀疑它的直径不会超过3英里(5公里)左右 。 她强调说 , 因为没有人看到过 , 这个大小是根据缺口的大小(仅22英里(35公里)宽)以及所涉及的动力学分析所产生的一个猜测 。
''看到这个卫星的迹象令人振奋 , ''她说 。 ''我们将在未来的观测中密切关注它 。 ''
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另一组观测结果帮助科学家们更好地了解了星环中颗粒的大小 , 还显示出星环有鲜明的分界点 , 中间有刺眼的空隙 。 这个有史以来获得的土星环的最详细的视图是通过观察来自遥远的恒星的光在穿过土星环时的闪烁而得到的 。
科罗拉多大学博尔德分校的约书亚-科威尔说 , 颗粒在单独的环状物中非常紧密地组合在一起 。 有时 , 星光在130英尺(40米)长的范围内被完全阻挡 。 或者在其他地方 , 星光直接照射过来 。 ''我们看到星环从完全透明变化到完全不透明 , ''科威尔说 。
未来的观测可能会揭示出这些结构是固体团块:基本上是冰冷的小卫星 , 或者是没有粘在一起的蓬松的颗粒团块 。
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更有说服力的是 , 在距离小环的边缘仅160英尺(50米)的地方 , 物质的数量就会下降到零 。
科尔韦尔在一次电话采访中说:''我没有预料到会有这么尖锐的过渡 。
他说 , 很可能是附近的一颗小卫星的引力加上环形粒子之间的碰撞 , 将粒子限制在一个环形颗粒中 。
高分辨率的观测还显示了星环中由卫星和星环颗粒之间的引力相互作用引起的30多个密度波 。 以前也曾在星环中发现过密度波 , 但不是以这种分辨率 。