作者:杨济华 来源:中国科学报 发布时间:2013-10-17 10:12:23
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几番碰撞铸就土卫六

图片来源:NASA/JPL-Caltech/Space Science

 
本报讯 土星卫星土卫六“可以说是太阳系中最不寻常的卫星”,美国马里兰大学帕克分校行星动力学家Douglas Hamilton称。这是因为生成卫星的标准模型通常始于一个扁平的充斥着原始碎片的圆盘,最终聚集成一个规则的系统。这个系统一般包含了几个相似规模的卫星在大约等距的轨道上运转。这样的卫星形成机理很好地体现在木星卫星系统中,然而土星的卫星系统则不然。
 
土卫六绝对的大,总质几乎是月球的两倍、占据了土星运行轨道90%的质量。土卫六是孤单的,它以一些小卫星为界运行在一个百万公里的轨道上。土卫六的轨道又很奇怪:它是略椭圆形的而不是近圆、相对土星的赤道呈一定的倾斜角度。除了这些与众不同之处外,Hamilton说:“最大的谜团在于这样的局面最初是怎么发生的。”
 
Hamilton提出,土星卫星系统原本很普通,但后来提出的背离正道的标准模型目的便于在解决土卫六神秘的起源之谜。3个或4个常规卫星首先形成,在土星卫星潮汐的影响下,它们开始向外漂移,而这些卫星又受到土星引力的牵引。月球就是这样慢慢向外漂移而形成的。
 
但是,与木星的4颗卫星进入一个稳定的轨道模式不同,在Hamilton描述的场景中:土星的卫星轨道初始就很不稳定,并开始重叠,而后这些卫星之间发生了碰撞。这些撞击的速度相对较慢,因为卫星都处于相同的运转方向上,所以在碰撞发生时,卫星间通常趋于融合而不是飞溅四散。最终结果就是,曾经被几颗小卫星包围的一颗巨大的卫星独自运转在一个轨道空间中。
 
Hamilton的计算机模拟表明:如同当前观察到的一样,碰撞会以一定的倾斜角度和距角离开土卫六。土卫七则可能是这些碰撞中的飞溅物。(杨济华)
 
《中国科学报》 (2013-10-17 第2版 国际)
 
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