https://read01.com/DG87jzK.html#.WjD40Xl-XMM土星環形成時期正值地球恐龍時代
NASA探測器發現土星環年齡才幾億年
2017/12/13
土星環形成年代比之前預期的較晚，可能形成於1500萬至1億年前。
騰訊太空訊 據英國每日郵報報道，土星環是太陽系最壯觀奇特的天體結構，雖然近年來科學家經常對土星進行觀測，但研究人員仍不能確定神秘的土星環是如何形成的。目前，最新一項研究顯示，土星環形成於1500萬至1億年前。這意味著土星環形成時期正值恐龍在地球上漫步，恐龍生活在地球2.3億年-0.65億年前。
然而此前科學家曾認為土星環形成於數十億年前，美國康奈爾大學研究人員研究了一組人們幾乎遺忘的數據，該數據是10年前美國宇航局卡西尼探測器採集的。土星環主要物質是水冰粒子，最大的尺寸可達到數米直徑，但是這些水冰粒子不斷地遭受微流星體的「污染」。
這項最新研究報告發表在近期出版的《Icarus》雜誌上，研究人員指出，水冰物質占土星環絕大部分質量，但是較少部分的非冰物質更具研究價值，可提供太陽系起源和年代的重要線索。
康奈爾大學研究員張芝夢(音譯)和同事研究分析了卡西尼探測器一組早期勘測數據，該探測器能夠測量整個土星環的成分，而不僅僅是土星環表面冰層。
由於質量較小，土星環遭受的污染最嚴重，因此土星環很容易獲得較大比例的非冰物質。張芝夢表示，土星環將有助於分析環狀結構污染狀況，以及它的形成年代和歷史。
經過篩選這些數據，張芝夢和同事指出，土星環1-2%成分是岩石硅酸鹽物質，結合分析1500萬至1億年前土星環微流星體流量數據，我們發現土星環實際上比之前預期的年輕數十億年。這項研究將使我們重新思考土星環的起源模型。
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土星環形成 歷史只有幾億年
http://www.cnbeta.com/articles/tech/679383.htm在NASA卡西尼号探测器即将寿终的最后几个月里，科学家们通过它发现事实好像并非我们所想象的那样。
在由美国地球物理学会（American Geophysical Union，AGU）举行的一场会议上，天文学家们告诉了我们一个的真相：土星环其实非常年轻，在几亿年前，土星环还并不存在，而那时的土星或许也只是一颗贫瘠而荒凉的星球。
在数亿年前的土星上，曾经发生过一些大灾难。或许，一颗流星或是小行星撞上了土星周围的一颗卫星，将大量撞击后产生的碎屑抛上了土星的轨道；亦或者，土星的卫星轨道不知怎么发生了突变，引力拉扯的巨力将一个土星的卫星撕成了碎片，造就了土星环。
无论当时发生了什么，卡西尼号探测器所带回的两个新证据，都有力地向我们证明了在45亿年前的太阳系中，这些土星环还并不存在，这和科学家们长久以来的认知是截然不同的。
NASA艾姆斯研究中心（ARC）的一位土星环研究专家库齐（Jeff Cuzzi）表示：“对我来说，这完全推翻了我所知道的土星环的故事线。”
卡西尼号探测器带回的第一条线索是这些土星环的质量。多年来，许多科学家依据土星环的不透明度、密度和主环B环的外观，一直倾向于相信土星环的质量很大，甚至大过土卫一。
催生出如此大质量的土星环需要海量的“碎片”，这种情景只可能出现在几十亿年前，那时的太阳系还是处于被大量星球填满的诞生初期。
日前，意大利罗马智慧大学的行星科学家鲁西阿诺·艾斯(Luciano Iess)在AGU大会上宣布，在卡西尼号探测器坠入土星前所完成的22次轨道穿越中，他们收集到了其中5次轨道穿越的数据，它将土星B环的质量再次带回到了我们讨论的聚光灯下。
艾斯领导着卡西尼号的无线通讯实验团队，他们通过分析卡西尼号探测器发出的无线信号的多普勒频移现象，来判断它所处轨道的质量。当卡西尼号钻入土星和这些土星环之间的间隙时，艾斯所在的团队能识别出这些土星环的引力，并进而计算出它们的质量。
“它们的中心值差不多只是土卫一质量的0.4倍，”艾斯这样说道。如果那些将质量换算成年龄的理论是正确的话，艾斯补充表示：“这数据就已经很明确地告诉我们，这些土星环并不是跟土星一起形成的。”
支持这一结论的还有另一条证据，而这一证据将在本周三举行的AGU大会上公布。在数十亿年前，土星上曾下过一场从太阳系边缘地带飘来的陨尘雨，所以土星环上的水冻冰块理应也会被染黑，而它们变黑的速度取决于轰击率，而这事儿目前还未被确定。
美国科罗拉多大学波尔多分校的太空物理学家萨斯查·科恩普夫(Sascha Kempf)表示，在经历了12年艰苦而漫长地测量和分析之后，卡西尼号探测器上所携带的宇宙尘埃分析器（Cosmic Dust Analyzer）已经确定了土星环陨尘的通量，它和“此前推算的数据并不一致”。
科恩普夫将在周三的这场大会上宣布他们的新发现。这一土星环陨尘通量比科学家们此前的预期要大上10倍，这意味着这条土星环的年龄约在1.5-3亿年之间，或是更加年轻。
“我们的测量方法是我们所能采用的一个最为直接的测量方法，”科恩普夫这一补充说道。“没有什么测量法能比这更好了，我们不得不承认，这条土星环非常年轻。”
此前曾一直认为土星环年龄不小的科罗拉多大学波尔多分校的行星科学家拉里·埃斯波西托(Larry Esposito)表示，综合分析这两条证据，土星环很年轻的这一结论是可信的。
“这两条卡西尼号所带回来的结论很有说服力地证明土星环很年轻，它的年纪或许还不到2亿年，”埃斯波西托这样说道。
埃斯波西托还表示，在上世纪80年代初的时候，旅行者号探测器在飞过土星时也曾传回过相关数据，这些数据似乎也预示土星环的质量比我们想象的小，而这也意味着土星环也比较年轻。然而，当时旅行者号探测器背后的科学家团队费经心思提出了一个假象的情景来解释这一数据——他们的想法是当时太阳系中为数不多的，能对土星造成威胁的某颗小行星或彗星撞了上去，将土星的一颗卫星给撞炸了。然而，这一猜想显然是有些牵强的。
“我们当时只是误打误撞地提出了这个想法，但如今的我们似乎又回到了原点。”埃斯波西托这样说道。
目前，天文学家们才刚开始研究能形成土星环的撞击是如何发生的。“虽然我们每个人都不太愿意承认，但事实是我们目前确实没有任何可行的解释，”库齐这样说道。
又到了需要新理论来支持这一数据结果的时候了，库齐最后补充表示：“太阳系可能到处存在这样出人意料的惊喜。”
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