土星光環數十年變化顯著：小衛星解體或有關

新浪科技訊 北京時間26日消息，據美國太空網報導，土星的一道標誌性光環在短短幾十年間竟然發生了顯著的變化，這樣迅速的變化讓科學家們大惑不解。

1980年代，美國宇航局的旅行者飛船在土星最外側的F環上觀測到一些明亮的“團塊狀物體”。然而在2004年至2010年間對土星進行觀測的卡西尼號飛船卻發現這樣的特徵似乎減少了很多。該項研究的第一作者，“搜尋地外智慧生命”機構(SETI)的羅伯特·弗蘭奇(Robert French)在一份聲明中表示：“這一現象讓我們難以忍耐去一探究竟的衝動。”

弗蘭奇與他的研究組提出了一個理論可以用於解釋這裏發生的現象，而這一理論與在此區域運行的幾顆土星小衛星有關。研究組認為正是這些微小的衛星(直徑均小於5公里)造成了F環中那些明亮的團塊。因此，他們提出，這些明亮團塊的減少可能意味這些小衛星數量的下降。

但為何在旅行者飛船時期的小衛星數量要比卡西尼時期多呢？或許這跟F環以及直徑135公里的土衛十六周期性的相互位置關係變化有關。

土星F環與土衛十六的位置都靠近土星的洛希極限——在這一極限距離之內，土星的引力將傾向於撕裂存在於此的小型天體。弗蘭奇表示：“位於這一區域範圍內的物質無法決定自己究竟可以成為光環，或是聚集形成一顆衛星。”

土衛十六的引力影響加劇了這種混亂性，有時候它的引力擾動會幫助一些小顆粒聚集形成小衛星，但在另外一些時候，它的引力影響又會將一些已經形成的小衛星送上不歸路。每隔大約17年，土衛十六在此過程中所起的作用會變得尤其顯著，這是由於光環與土衛十六之間相互位置變化的原因導致的。

研究組認為這種周期性位置排布關係可能與這些小衛星的生有關，這一過程同時又造成了F環上出現的神秘堆積體。這些堆積體隨時間推移逐漸消失，這是因為小衛星會反復與光環物質相互碰撞，最終導致自身的消亡，這樣一來由小衛星的引力擾動引發的F環團塊現象也便相應減少了。

科學家們指出，在1975年時，F環與土衛十六相互之間恰好處於這樣的位置關係，此時距離旅行者飛船抵達土星系統僅有幾年時間。如果他們的這項理論正確，那麼卡西尼飛船應該在不久之后就可以再次目睹F環上明亮團塊數量的增加，因為2009年時F環與土衛十六之間再次回到了特定的位置關係。

琳達·斯皮爾克(Linda Spilker)是美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的卡西尼項目科學家，她表示：“卡西尼飛船在土星軌道持續的存在未檢驗這一理論預測提供了獨特的機會。但不管結果如何，我們肯定能夠從中了解到有關土星光環，行星以及衛星的更多信息，關於它們的形成與演化。”

有關此項研究的論文已經發表於近期出版的《伊卡魯斯》雜誌。(晨風)