土星環中奇異結構,探索行星形成原理

2021-01-20 浩瀚宇宙

太陽系中包含了極大行星,而土星就是其中之一,是比較特別的行星,對於土星的研究和探測各種數據和圖片對於科學家研究太陽早期的活動是十分有幫助的,所以美國科學家通過卡西尼土星探測器對土星以及土星衛還有土星的神秘光環進行了詳細的探測和研究。這些研究發現對於我們未來研究觀察太陽系的形成和發展具有重要的意義。


其中土星周圍的光環系統是最吸引科學家注意的,這個光環系統是目前為止,我們所觀測到的最接近太陽系中的各個行星,塵埃以及碎石等誕生的東西。土星周圍的原行星盤,其形成是由於一團超低溫氣體和塵埃組成的星雲,在自身的引力作用下,發生了坍縮現象,隨後這個星雲就開始逐步的收縮,收縮之後的星雲就變成了一個圍繞在新生太陽周圍的盤,而太陽將這些氣體吹散,那麼盤中那些碎石就形成和土星光環很相似的環。


從那個時候開始,太陽系中比較大的天體就開始從碎石匯聚,這些天體會逐漸生長起來,而且這個生長的過程還會將圍繞在它周圍的物質清除出去,而天體的引力範圍會不斷的擴大,在這些天體的生長過程中就會形成一種天體之間的相互吞噬的現象。形成一顆行星需要大約十萬年時間,這個過程極其複雜,不過到目前為止科學家對於這個過程的研究還比較少,掌握的證據更是少的可憐,所以對於行星的形成理論還不是很成熟。


這就需要我們研究土星光環的地方了,我們可以通過研究土星光環的結構以及各種奇怪的變化來獲得更多的關於行星形成的信息。這其中最讓科學家關注的就是土星光環的類似飛機螺旋槳結構,每當科學家觀測看不到土星衛星穿行土星運動的冰質碎塊的時候,就會看到其中螺旋槳結構,在土星的光環中已經發現了幾十個這種螺旋槳結構。


土星衛星本身是比較小的,而所產生的這種螺旋槳痕跡卻可以達到數千千米,甚至距離更長的,這些螺旋槳痕跡的形成是由於衛星的引力拖拽周圍物質造成的,位於比較靠近土星的內部的物質其運動受到土星的影響會比較快,而這就影響了周圍的土衛的運動,在其前方形成了一條狹窄的痕跡,這就是螺旋槳的前導槳葉。而在外圍的物質運行比較慢,這就形成了尾隨槳葉,這種螺旋槳的結構是行星形成過程中會率先出現的結構。


現在土星中周圍運行的比較大的衛星就是行星下一階段的演化,生長中的衛星基本都具有強大的引力來清掃各種物質,在土星光環中開闢出一條縫隙。這種生長中的行星隨著他們在原行星盤中的變化,影響也會增大,現在科學家已經成功的觀測到了一個過程,像是土星周圍的衛星其發展就是通過這樣的過程一步步成功為了比較大的土衛星。

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  • 土星環中的STEM
    土星及土星環在太陽系形成早期已形成,當時太陽被宇宙塵埃和氣體所包圍,最後形成了土星和土星環。土星光環又很薄。我們在地球上透過土星環,還可見到光環後面的側面閃爍的星星,土星環估計最厚不超過150公裡。所以,當光環的側面轉向我們時,遠在地球上的人望過去,150公裡厚的土星環就像薄紙一張——光環「消失」了。每隔15年,光環就要消失一次。
  • 土星環中的行星歷史
    文章來源:AAS Nova編譯:艾宇熙校對:牧夫天文校對組編排:葛明紅後臺:庫特莉亞芙卡 李子琦圖註:「卡西尼」號探測器拍攝的土星環圖源:NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute圖註:「卡西尼」號探測器拍攝的土星環近距離照片呈現出由螺旋密度波造成的明暗交錯條帶
  • 探索神秘的行星環之行星環從何而來?
    洛希的理論可以用來粗略地解釋土星的行星環是如何形成的,見圖2。洛希極限值除了與行星及衛星的質量有關外,還與構成衛星的物質材料,比如說:是固態物質為主還是液態物質為主,以及具體的密度分布等因素有關。    這些因素也決定了環內「碎片」物體的大小。對一般常見的固態衛星而言,洛希極限大約是行星半徑的2.5倍到3倍左右。
  • 土星的這個「草帽」 居然藏著行星形成的秘密
    平勁松認為,現有的發現改寫了土星環演化起源的歷史,這一形成機制可能不僅適用於土星環,對於其他行星環的形成來說也可能是成立的。  土星環的「三面像」 不同結構有獨特成因  明亮又寬廣的土星環,延伸到土星以外遼闊的宇宙空間。從遠處看,它是一個柔和、整體的光環。但是,根據探測器近距離拍回的照片顯示,這個環並非整體,而是由許多小環組成。
  • 研究發現土星環或由宇宙碰撞形成
    【法新社巴黎8月17日電】周一發表的一項研究說,環繞土星的一個由冰粒構成的神秘圓環很可能是由一次宇宙碰撞形成的。這條狹窄的帶子由兩顆微小的衛星守護。    這個所謂的F環距太陽的第六顆行星土星14萬公裡,在其它土星環的邊緣和幾顆衛星之間運轉。
  • 地球為什麼沒有像土星那樣的行星環呢?
    土星並不是唯一一個有環的行星:木星、天王星和海王星也有,不過和土星環不同的是,它們的還在地球上看不見。在太空船「旅行者1號」和「旅行者2號」探索之後,我們才知道了它們的存在。有趣的是,這些環都是被稱之為氣體巨星的外行星所有的,而且天文學家們現在相信所有環繞這些外行星的環都有一個相同的形成過程。關於它的形成過程有兩種推測:第一種推測認為環是由靠近行星的小行星碰撞所產生的石塊和塵埃組成的。土星和其衛星的引力將石塊和塵埃捕捉成為我們現在所看到的環狀物。第二種推測指出當這些行星有微粒和氣體雲形成時,不是所有的微粒和氣體都被行星所採集。
  • 土星的土星環是如何形成的?為何能做到如此的天然美
    然而,在我們人類的母星——地球上則沒有像土星那樣美麗的行星環,同樣是太陽系裡的八大行星之一,為何土星擁有那麼美麗的土星環,而地球卻沒有呢?很多人看到土星有土星環的樣子,都是通過衛星拍攝到的,在地球本身,我們是無法直接觀測到土星環的。
  • 為什麼土星有行星環,而地球卻沒有?原來它被月亮「吃掉」了
    行星環是指圍繞行星旋轉的物質構成的環狀帶,而一說到行星環,就會讓人情不自禁地想到土星的圖像,土星常常被認為是太陽系最美麗的行星,因為它有一個龐大而多彩的行星環。為什麼土星會有行星環呢?對於土星的行星環,目前還沒有一個確切的形成說法,但科學家推測,這環狀物質可能是彗星、小行星和較大衛星相撞後所產生的碎片。
  • 為什麼土星會有環,它的環是如何形成的呢?
    你有沒有想過土星的環是怎麼來的,或者說它們是如何形成的呢?這個問題不是很好回答,因為沒有人確切地知道土星環是如何形成的,但卻有一些理論試圖解釋土星環到底從何而來,以及它們的形成過程。有一些天文學家認為組成土星環的許多物質實際上來自土星最早形成的時候,土星形成過程中,其周圍的塵埃、物質或氣體並沒有完全進入土星最終形成階段。因此,土星可能沒有把這些物質納入自身結構,但在它的引力作用下,這些剩餘的、未被土星利用的塵埃和碎片被留在了它的軌道內,形成土星環。
  • 哈勃望遠鏡拍攝土星新圖像:行星環清晰可見
    據智利《第三版時報》網站7月27日報導,土星的特徵是體積和行星環,這兩點在美國航空航天局哈勃空間望遠鏡於2020年7月4日拍攝的最新圖像中有所展現。拍攝這張照片的時候,這顆半徑為58232公裡的巨行星距離地球8.39億英裡。哈勃望遠鏡的鏡頭捕捉到一系列的小型大氣層風暴。
  • 如果地球也像土星那樣擁有行星環,人類會受到影響嗎?
    太陽系中最美麗的結構莫過於帶著「帽子」的土星了。作為太陽系中行星環最明顯的行星,它的獨特可能是其他七大行星都無法比擬的。土星環到底是什麼17世紀中期,荷蘭科學家惠更斯第一個描述環是環繞土星的盤狀的人。至於它的形成,研究人員也在2010年的《自然》雜誌中,發表了它們的最新成果。它們認為,幾百萬年前,一顆衛星撞向了土星大氣,外圍的冰塊被土星吸住成為美麗光環,其他部分則墜入土星大氣層。為什麼地球不像土星一樣有行星環?要想形成行星環,就得有物質來源。
  • 哈勃望遠鏡拍攝土星新圖像:行星環清晰可見
    參考消息網7月29日報導 據智利《第三版時報》網站7月27日報導,土星的特徵是體積和行星環,這兩點在美國航空航天局哈勃空間望遠鏡於2020年7月4日拍攝的最新圖像中有所展現。拍攝這張照片的時候,這顆半徑為58232公裡的巨行星距離地球8.39億英裡。哈勃望遠鏡的鏡頭捕捉到一系列的小型大氣層風暴。
  • 美麗的土星環到底是什麼?
    土星是太陽的第六顆行星,也是太陽系中第二大行星。它是人類肉眼可以看到的離地球最遠的行星,但是通過望遠鏡可以更好地觀察行星最突出的特徵 - 它的環。雖然太陽系中的其它氣體巨星 - 木星,天王星和海王星 - 也有環,但土星的環特別突出,因此獲得了「環形星球」的綽號。
  • 「超級土星」你聽過嗎?擁有30多個行星環,宇宙中最漂亮的行星!
    在太陽系中,每一顆行星都格外的特別,而有一顆遠遠的望去就讓人印象深刻,它就是自帶一條行星環的土星,被稱為太陽系的寶石,最美麗的而太陽系天體。而在距離地球420光年以外,有一顆和木星十分相似的行星,它也擁有漂亮的行星環,只是遠比土星要多得多。
  • 美麗的土星環究竟是什麼?
    土星是太陽系中一顆美麗的行星,而土星環則是土星上最突出明顯的特徵,使得土星更加美麗,不禁感嘆宇宙的鬼斧神工。當然,在地球上,用肉眼是無法看到土星環的,必須要用望遠鏡,最早發現土星環的是天文學家惠更斯。土星的直徑達12萬公裡,是地球赤道的3倍多,而土星環的直徑至少20萬公裡,但是,土星環的厚度最厚也不過150公裡。這個比例比一本厚厚的字典和一張紙的比例還要誇張。
  • 走近太陽系中最美麗的行星——土星
    深入了解土星土星至太陽的距離由近到遠排名第六,是太陽系中第二大行星。因其炫目的光環,土星在太陽系中尤顯獨特。雖然土星並不是唯一一個有行星環的行星,但也找不到另一個像土星這樣擁有如此壯觀且複雜行星環的行星了。和氣態巨行星木星一樣,土星是一個主要由氫氦構成的巨型球體。
  • 受到行星引力作用的土星光環,為什麼不會墜入土星大氣層?
    眾所周知,在我們太陽系中擁有環結構的行星並不只有土星一顆,比如,我們熟知的海王星和天王星,同樣也存在著相對較微弱的環結構。複雜的土星環在環環相套之後,形成了一圈又一圈的螺旋紋路,但卻沒有墜入土星大氣層。那麼,土星的環結構到底是怎麼來的,難道它可以將行星的引力排除在外嗎?
  • 哈勃拍到土星夏季美景,行星環清晰可見
    美國航天航空局(NASA)日前公開一張哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)於7月4日拍攝到的超清晰土星照片,呈現了其北半球夏季的風貌。當時這顆巨大的行星距離地球有8.39億英裡。
  • 卡西尼號冒險撞擊土星環後發現了什麼?星環還沒地球恐龍歷史悠久
    趣味探索訊 在這個即普通又神奇的太陽系裡,出現過很多奇蹟,承載著萬千生命的地球,由無數密集氣體集結而成的木星,存在甲烷湖泊的泰坦星。除這些外,木星、土星、天王星和海王還有一個超凡脫俗的行星環。不過其中最為雄偉要算土星環,它被科學界看成是外星人世界。
  • 土星失散多年的「兄弟」?首顆擁有行星環的系外行星被發現
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