卡西尼号揭秘：土星环的年龄、构成与消失之谜

卡西尼号揭秘：土星环的年龄、构成与消失之谜

引用

nasa

等

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来源

1.

https://science.nasa.gov/mission/cassini/science/rings/

2.

https://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2019/6/201962111402898150826.shtm

3.

https://science.nasa.gov/missions/cassini/nasas-cassini-data-show-saturns-rings-relatively-new/

4.

https://www.nasa.gov/history/15-years-ago-cassini-huygens-begins-to-reveal-saturns-secrets/

5.

https://www.cas.cn/kj/201712/t20171214_4626892.shtml

6.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%A1%E8%A5%BF%E5%B0%BC-%E6%83%A0%E6%9B%B4%E6%96%AF%E5%8F%B7

7.

https://www.spacechina.com/n25/n148/n272/n4787/c2013190/content.html

8.

https://www.bbc.com/zhongwen/simp/science-41291205

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https://www.spacechina.com/n25/n148/n272/n4787/c2462665/content.html

10.

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens/Saturn_s_rings

2004年7月1日，一个名为“卡西尼”的人造卫星成功进入土星轨道，开启了人类首次环绕土星探测的新篇章。这架由美国宇航局（NASA）、欧洲空间局（ESA）和意大利空间局（ASI）联合研制的探测器，不仅成功完成了原定4年的探测任务，更在两次延长期中持续工作至2017年9月15日，为人类揭示了土星系统的诸多奥秘。

卡西尼号的探测发现，土星环主要由大小不一的水冰颗粒组成，这些颗粒的尺寸跨度令人惊叹：最小的比沙粒还小，最大的则堪比一座山。这些冰粒在土星引力的作用下，以惊人的速度绕行，维持着一种微妙的平衡状态。

更令人惊讶的是，卡西尼号发现土星环中不含氨冰和甲烷冰，也没有发现有机化合物的痕迹。近距离观测还揭示了土星环三种不同的纹理质地：块状、光滑状和条纹状，这些不同纹理之间有着清晰的边界，其形成机制至今仍是未解之谜。

卡西尼号观测到一个奇特的现象：土星环中存在被称为“辐条”的结构，这些辐条的长度甚至超过了地球的直径。科学家们认为，这些辐条是由带电的冰粒在静电作用下被抬升形成的，通常只能维持几个小时。

更令人震撼的是，卡西尼号发现土星环正在逐渐消失。土星的引力正在将这些冰粒吸入上层大气，而太阳的紫外光和宇宙流星尘的轰击进一步加速了这一过程。据估算，土星环可能在不到1亿年后就完全消失。

土星环的年龄一直是科学界争论的焦点。卡西尼号在任务末期进行了22次大胆的“掠环”飞行，通过精确测量土星环的引力效应，科学家们终于揭开了这个谜团。

研究结果显示，土星环的形成时间远比土星本身年轻得多。土星形成于45亿年前的太阳系早期，而其标志性的环系统可能是在1000万至1亿年前才形成的。这意味着，当我们地球上还生活着恐龙的时候，土星可能还没有它那标志性的光环。

卡西尼号虽然已经完成了它的历史使命，但它留下的宝贵数据将继续为科学家们提供研究素材。未来，人类对土星环的探索不会停止，也许有一天，我们会揭开更多关于这个神秘光环系统的奥秘。

卡西尼号的探测成果不仅让我们对土星环有了更深入的了解，更为我们研究太阳系的形成和演化提供了重要线索。这个历时13年的探测任务，无疑将在人类探索宇宙的历史上留下浓墨重彩的一笔。