主要由水冰构成的土星环正在消失。这是因为土星环中的带电冰粒子在土星的重力和磁场的影响下落入土星。 通过比较旅行者1号和旅行者2号几十年前拍摄的照片,新的研究证实土星环正在以最快的速度消失。在土星的引力和磁场的驱动下,土星光环中的冰粒子像雨点一样降落在这个行星上。 视频简要解释了土星光环消失的机理,以及我们可以从中了解到的土星的历史。的 戈达德太空飞行中心的詹姆斯·奥·多诺霍说:“我们估计,在不到半个小时的时间里落入土星的冰粒子所产生的水将填满一个奥林匹克标准游泳池。”但是考虑到卡西尼号之前对落入土星赤道环的物质的测量,我们认为这些环将在1亿年内消失。与土星超过40亿年的年龄相比,这是非常短暂的。 这张土星的照片是由卡西尼号飞船于2017年4月25日拍摄的。拍摄时,它距离土星约300万公里,角度约为30度。喷气推进实验室 天文学家们一直无法确定土星环是由它形成的,还是被它捕获的。结果支持后者:假设环C一开始和环B一样密集,那么可能不需要1亿年就会变得像今天这样稀疏。“我们很幸运能看到土星的光环系统,因为它似乎只有一半的生命。但如果这些光环是如此短暂,也许木星、天王星或海王星曾经有大的光环,但我们错过了看到它们的机会,”o 'donoghue说。 关于环的起源有许多不同的理论。如果土星只是在形成后才获得它们,它们可能一开始是环绕土星运行的小冰卫星,它们的轨道会受到经过的小行星或彗星的引力影响而改变,然后碰撞形成光环。 艺术家对土星环在未来1亿年将如何变化的设想。最内环先消失,外环开始慢慢赶上来。O ' 旅行者号探测器首先发现了土星环落入土星的迹象。在那个时候,这些似乎是不相关的现象:行星电离层的奇怪变化,光环密度的变化,以及土星北半球中高纬度的狭窄暗带。这些暗带首次出现在旅行者2号2017年拍摄的土星平流层照片中。 年,杰克·康纳的戈达德太空飞行中心在《地球物理研究快报》,发表了一篇文章,他把这些狭窄黑暗与土星巨大磁场形状,提出了假设冰粒子从土星环沿着无形的磁场线飞往土星,土星融化成水,冰后,上层大气在土星的“倾销”特定的纬度在高层大气中,水冲走了平流层的大雾,减少反射光,因为反射光在旅行者的照片中呈现出狭窄的黑暗。 土星环大部分由水冰构成,有些小如砾石,有些大如岩石(直径可达几米)。它们平衡了土星的重力和围绕它旋转的惯性。这些冰粒子可以通过两种方式充电:一种是来自太阳的紫外线辐射,另一种是由撞击行星环的微小陨石组成的等离子云。当带电时,这些粒子会感受到土星磁场的引力,受到磁力平衡的干扰,沿着磁力线下降到土星的上层大气。冰粒子融化成水,与土星在电离层,反应结果是延长寿命的三个氢阳离子H3,三种常见的两个电子,质子不稳定,容易成氢气体H2接受太阳的能量时,三个氢离子发出红外线,它只是奥多的休的团队使用夏威夷的凯克望远镜看到它。 他们在土星南北半球的特定纬度上观测到狭窄的红外辐射带,这是磁场线穿过土星环进入土星的纬度。他们分析了探测到的红外光谱,以确定从土星环落入土星的水冰总量及其对土星电离层的影响。他们发现,测量到的水冰量与康诺利团队30多年前计算出的理论冰量惊人地吻合。落入土星的水冰总量非常大,在南半球的某个地方达到最大。 多诺霍的团队还在土星南半球高纬度地区发现了另一个窄带红外光,在那里,穿过土卫二轨道的磁力线进入土星。土卫二具有活跃的地质活动,并定期将水冰射入太空。“这并不出人意料,”康诺利说。土卫二上的喷泉是2014年卡西尼号探测器首次发现的。科学家们相信它们来自月球冰层下的液态海洋。活跃的地质和液态海洋使土卫二成为太阳系中最有希望寻找外星生命的地方之一。 这张照片是卡西尼号探测器2017年11月1日拍摄的。土卫二在土星光环前移动。背景中的另一个物体,土卫二,被土星的反射光照亮。在太阳的背光下,可以清楚地看到土卫二南极喷出的水冰。喷气推进实验室 研究小组希望研究土星上的降雨如何随季节变化。在土星294年的地球轨道上,土星环将以不同的角度朝向太阳。不同的角度应该会改变雨的大小,因为正是太阳的紫外线辐射使冰粒子带电。 
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