本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
波多黎各法哈多——我第一次聽說馬特·赫德曼的演講是在週二晚上外出吃晚飯的時候。我被告知這是會議上最好的演講。昨天我走到哪裡都聽到人們談論這個叫馬特·赫德曼的人。我以前的一位教授責備我錯過了他的演講。《行星科學部門會議》的問題在於,你必須在眾多平行會議中做出艱難的選擇,顯然我在週二下午做出了錯誤的選擇。幸運的是,我今天趕上了赫德曼,瞭解到了引起轟動的原因。
康奈爾大學的研究員赫德曼和他的團隊在土星環中發現了一個非常奇特的特徵。儘管它受到的關注遠不如土星新發現的環,但它可能更重要。在八月中旬,土星穿過它的春分點,陽光直接照射在環上,即使是最細微的垂直結構也會投下長長的陰影。來自卡西尼號宇宙飛船的影像顯示,土星的C環有一個輕微的波紋,延伸數萬公里。(土星有七個主環,按發現順序命名為A到G。)這些波紋的高度僅為100米,波長從靠近行星的30公里到更遠處的80公里不等。這種模式似乎是科學家在2005年首次在土星D環中注意到的波紋的延伸。更重要的是,這種模式似乎隨著時間推移而演變,其波長穩步減小。回溯到過去,它一定是在25年前形成的。
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看起來整個環——整個環——突然被從土星的赤道面拉了出來。環狀粒子被拉出平面後開始上下襬動,形成了波紋;這顆巨行星的橢圓形形狀拉扯著這種模式,導致它不斷演變。但是,究竟是什麼力量可以對一個環做這樣的事情呢?赫德曼說,一顆路過的衛星幾乎不可能造成如此巨大的破壞。相反,他認為不是環發生了移動,而是土星的赤道面發生了移動。千分之一度的傾斜就足夠了。“這是一個很小的變化,但它以非常深刻的方式影響了環的結構,”赫德曼說。
換句話說,整個土星行星在 20 世紀 80 年代中期突然發生了震動。行星自轉軸的變化是不可能的。土星實際上是一個半徑為 60,000 公里,質量為地球 95 倍的陀螺儀。除非發生末日般的事件,否則它不會傾倒。相反,一定是行星內部的質量發生了轉移,重新定向了有效的引力赤道。但是如何實現的呢?“目前尚不清楚如何快速移動土星的內部引力分佈以實現這一點,”赫德曼說。土星建模者顯然還有很多工作要做。
此前報道:從碳行星到泰坦之湖:年度行星會議的報道
卡西尼號宇宙飛船看到的土星C環和D環中的波紋,圖片由 NASA/JPL/Space Science Institute 提供