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土星的核心更有可能是一团糊状的烂泥

宇宙奥秘 2021-08-18 16:01:00琬玲

土星的核心更有可能是一团糊状的烂泥


土星的核心更有可能是一团糊状的烂泥


土星的核心更有可能是一团糊状的烂泥


(猎奇资讯网www.lieqiwo.com报道)据cnBeta:外媒报道,根据对卡西尼号太空船最新数据的分析,土星的核心并不是科学家们曾经认为的高密度岩石,而更有可能是一团糊状的烂泥。尽管NASA的这一探测器在2017年坠入这颗气态巨行星的大气层时可能遭遇了毁灭性的终结,但关于土星光环摆动方式的信息解开了土星内部深处的意外细节。


尽管土星可能是一颗气态巨行星,但其中心附近所受力量的绝对范围使人们认为它可能是岩石。由于重力的压力作用在那里的物质上,粉碎的力量预计已经固化了核心。


然而卡西尼号的数据并不一定支持这种假设。虽然飞船在到达土星核心之前就被摧毁了,但对土星独特光环读数的分析让加州理工学院的天文学家们提出了另一种理论。通过研究这些环的抖动,他们可以推断出土星内部可能发生的情况。


加州理工学院理论天体物理学助理教授Jim Fuller说道:“我们把土星环当作一个巨大的地震仪来测量行星内部的振动。这是我们第一次能通过地震探测气态巨行星的结构,结果相当令人惊讶。”Fuller是这项新发表研究的论文合著者。


土星的心脏远不是一个相对较小、致密的岩石核心,它看起来比之前认为的要大得多。事实上,它可以延伸到其直径的60%,并且还根本不是固体。相反,它是冰、岩石和金属流体的弥散汤,也被称为“模糊”核。


据计算,土星核心的17个地球质量是冰和岩石,而剩下的38个则是流体氢和氦。这也不是一个统一的混合物,天文学家认为,根据每个层的重量,形成了不同的稳定层。


在NASA的朱诺号任务显示木星的核心可能也有模糊的变化之后,它还跟我们的行星邻居最近的其他读数一致。如果这一结论成立,这可能表明气态巨星的形成方式跟人们普遍接受的方式不同。


该理论假设,首先是岩石内核,然后气体在其周围聚集,随着时间的推移,重力和行星的大小也在不断增加。然而对于一个模糊的核,气体聚集需要更早开始。


利用行星环上的波纹来计算行星内部可能发生的情况并不是一个新理论,20世纪90年代的研究认为,跟踪轨道上的碎屑的运动并由此推断行星内部的振动是可能的。然而卡西尼号的数据实际上证明了这个概念的可用性,部分原因是这些运动实际上是相对较小的。


该项研究的论文首席作者、加州理工学院博士后学者Christopher Mankovich说道:“土星总是在震动,但它是微妙的。这颗行星的表面每一到两个小时移动一米左右,就像一个慢慢泛起涟漪的湖泊。就像地震仪一样,环捕捉到重力扰动,环粒子开始四处摆动。”


相关报道:土星内部确有巨大弥漫核


(猎奇资讯网www.lieqiwo.com报道)据科技日报(张梦然):英国《自然·天文学》杂志16日发表的一篇论文指出,科学家的深入分析结合美国国家航空航天局(NASA)的“卡西尼”号土星探测器的数据显示,土星有一个缺乏清晰边界的弥漫核,核的大小一直延伸至土星半径的约60%,这显然远远大于之前的估算。此次是对土星内部结构的全新认知,也是对标准行星形成模型的一次挑战,同时也对土星的形成历史提供了新的、关键性的约束。


巨行星的内部结构通常需要借助绕其旋转的探测器进行观测,再对其引力场的详细构形加以研究来确定。然而,行星核(行星最中心部分)对行星引力场造成的扰动十分微弱,这会限制确定其内部结构时所能达到的精确度。NASA的“卡西尼”号土星探测器1997年被发射到飞往土星的轨道,是二十世纪最后一艘行星际探测的大飞船;2017年探测器燃料将尽,科学家控制其向土星坠毁,任务至此结束。不过此前其发回的大量科学数据,科学家们依然在分析。


这其中一项数据显示,土星有一个缺乏清晰边界的弥漫核,而其会限制土星的形成和演化。为了更明确土星的内部结构及演化过程,美国加州理工学院研究人员克里斯托弗·曼科维奇与吉姆·弗勒以前所未有的详细程度研究了土星内部。这个气态巨行星一般被认为有一个金属核,核周围有一个主要由氢和氦组成的包层。但通过将引力数据与土星环震的观测数据相结合,研究团队提供了对土星内部结构的新认知。


研究人员发现,土星核的大小一直延伸至土星半径的约60%,并且土星核是由混合了氢、氦的弥漫物质与重金属共同组成,核与包层之间并没有清晰的界限。此外,重元素的逐渐分布限制了土星的混合过程,这可能是行星原始结构和吸积历史的特定反应。


研究人员表示,是土星环的振荡为土星内部结构提供了新认知。他们认为,此次确定土星内部结构及其演化是对标准行星形成模型的一次挑战,同时也对土星的物质吸积历史提供了一个重要约束。


相关报道:天文学家获得首批土星内部结构的资料


(猎奇资讯网www.lieqiwo.com报道)据俄罗斯卫星网:在处理卡西尼号土星探测器观测土星环最后阶段获得的数据后,科学家们做出了结论称,土星有一个边际模糊且占据其体积60%的核。研究结果被发表在《自然·天文学》(Nature Astronomy)杂志上。


科学家们通过分析用发送的航天仪仪器记录的引力场获得了土星内部结构的介绍。但通常这个引力场的偏差非常弱且不允许窥视行星的深处。


为了研究土星内部的结构加州理工学院(帕萨迪纳)的研究者克里斯托弗·曼科维奇核基姆·弗列尔决定利用地震数据再结合围绕土星的土星环的引力波分析。作者发现位于土星中心部分的核的引力场引发了环的小波动。


迄今为止认为,土星中心有一个由氢和氦包围的金属核。但是新的数据显示,土星的核首先是由氢、氦核重元素组成。按重量它大约是17个地球质量并占土星体积的60%,这比此前预计的大很多。核和气壳之间的边界模糊。

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