正在消失的土星環 壽命還剩下多久?

編譯/李寓心

示意圖:123RF

自1980年代以來,天文學家就已經觀察到,土星的最內環因產生的塵埃會與土星磁場相互作用,導致大氣層微粒被撞擊侵蝕,不知道會在多久以後,因失去質量而消失。但日前,有研究人員透過美國NASA的韋伯太空望遠鏡(JSWT)的觀測,發現新的研究成果。

根據報導,土星環是太陽系行星的行星環中,最突出與明顯的一個,環中有不計其數的大小顆粒,主要成分為水冰及少部分的塵埃,但因土星周圍的環帶正在經歷一種「環帶雨」(ring rain)的過程,使環帶裡的物質逐年減少。因此,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的行星科學家James O’Donoghue深入調查後,發現這些土星環,在未來幾億年內,將會成為土星的一部分。

對於最具有標誌性的土星環,研究人員為了能更加準確地估計其壽命長短,以新一代的韋柏太空望遠鏡及夏威夷的凱克天文台,來研究這顆行星的長期動態,同時也有助於監測「環帶雨」在土星的四季中,如何產生波動。根據之前的研究,曾發現大量的環狀物質不斷落在土星上,表明土星環的水冰,正用以秒為單位的速度降落至土星表面,使其大氣層溫度升高。

按照這樣的速度,土星環可能將在3億年後消失,或許看似一段很長的時間,但環帶雨現象導致環帶系統,正在宇宙中「相對地」快速死亡。而因環狀物質如雨點大小般降落在土星上,所以也有天文學家認為,光環最快在1億年內消失,或者11億年。James O’Donoghue表示,現在只是一個非常廣泛的估計,未來將進行更多觀察,以達到更高的準確性。

James O’Donoghue和其團隊,未來將針對土星整個季節進行監測,並記錄氫分子的排放變化,以確定土星上環狀物質的數量,可有助於預測土星環的壽命長短。但由於目前有關土星的研究,仍多聚焦於土星環的誕生及起源,在各種模型的推測下,45億年前的土星環,可能是土星周圍的永久性結構,而當時也處於太陽系正在形成的時間。但根據研究,土星環的年齡卻又顯示比太陽系年輕,因此科學家認為這可能也是與環帶雨有關。

資料來源:SPACE

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