揭秘土星新發現

    在太陽系八大行星中，土星並非最大，也非最亮，但卻最引人遐思，因為它擁有壯觀的環。土星是太陽系第二大行星，它以相對於軌道平面成廿六點七度的傾斜角度自轉，主要由水冰小顆粒組成的土星環是它的標誌性特徵之一。長久以來，科學界對土星自轉軸傾角和土星環的成因未有定論。美國近日一項研究認為，土星自轉軸傾角和土星環的形成可能與一顆一億多年前被摧毀的衛星有關。

    如同旋轉中的陀螺一樣，土星的自轉軸會隨時間推移發生周琪性運動，這種現象稱為旋進。由於土星旋進速率與海王星幾乎相同，天文學家此前認為，土星自轉軸傾角是它與海王星發生引力關聯的結果，又稱軌道共振。

    美國太空總署“卡西尼”探測器環繞土星運轉十多年間的觀測數據，使科學界的看法發生轉變。科學家發現，土星最大的衛星土衛六正以比此前預計更快的速度遠離土星。科學家根據土衛六向外遷移的速度及其引力推測，土衛六可能是導致土星自轉軸傾斜並保持與海王星共振的原因。

    研究指出，這個解釋能否成立，一個關鍵因素是土星的轉動慣量，而計算轉動慣量需要知道土星內部的質量分佈。

    在最新研究中，美國麻省理工學院等機構參與團隊利用“卡西尼”探測器對土星周圍引力場的精確觀測數據，模擬了土星內部的質量分佈。結果顯示，土星的轉動慣量表明它接近與海王星共振的狀態，但恰好稍差了一點。這意味着兩顆行星可能一度處於軌道共振狀態，但目前土星已擺脫與海王星的共振。

    研究團隊檢驗描述土星旋進規律的方程後發現，如果從土星曾擁有的全部衛星中去掉一顆，便可解釋土星目前的狀態。研究團隊認為，如今擁有八十三顆衛星的土星曾至少擁有一顆多出的衛星，他們將這顆衛星命名為“蝶蛹”。

    研究團隊通過模擬得出“蝶蛹”的一些基本屬性。它與土星第三大衛星土衛八大小相當，曾與“兄弟姐妹”一起環繞土星運轉數十億年。它對土星的引力使土星保持一定自轉軸傾角，並與海王星形成軌道共振。

    研究人員推測，距今兩億年到一億年間的某個階段，“蝶蛹”進入一個混亂的軌道區。經歷數次與土衛八和土衛六的近距離相遇後，它在與土星“擦身而過”時被巨大的引力撕成碎片。失去這顆衛星使土星脫離與海王星的共振，並形成目前的自轉軸傾角。“蝶蛹”的大部分殘片可能已撞向土星，少部分碎片可能仍懸浮在軌道上，最終分解成小冰塊，形成了標誌性的土星環。

    小    米