英國《自然·天文學》雜誌16日發表的一篇論文指出,科學家的深入分析結合美國國家航空航天局(NASA)的“卡西尼”號土星探測器的數據顯示,土星有一個(ge) 缺乏清晰邊界的彌漫核,核的大小一直延伸至土星半徑的約60%,這顯然遠遠大於(yu) 之前的估算。此次是對土星內(nei) 部結構的全新認知,也是對標準行星形成模型的一次挑戰,同時也對土星的形成曆史提供了新的、關(guan) 鍵性的約束。
巨行星的內(nei) 部結構通常需要借助繞其旋轉的探測器進行觀測,再對其引力場的詳細構形加以研究來確定。然而,行星核(行星最中心部分)對行星引力場造成的擾動十分微弱,這會(hui) 限製確定其內(nei) 部結構時所能達到的精確度。NASA的“卡西尼”號土星探測器1997年被發射到飛往土星的軌道,是二十世紀最後一艘行星際探測的大飛船;2017年探測器燃料將盡,科學家控製其向土星墜毀,任務至此結束。不過此前其發回的大量科學數據,科學家們(men) 依然在分析。
這其中一項數據顯示,土星有一個(ge) 缺乏清晰邊界的彌漫核,而其會(hui) 限製土星的形成和演化。為(wei) 了更明確土星的內(nei) 部結構及演化過程,美國加州理工學院研究人員克裏斯托弗·曼科維奇與(yu) 吉姆·弗勒以前所未有的詳細程度研究了土星內(nei) 部。這個(ge) 氣態巨行星一般被認為(wei) 有一個(ge) 金屬核,核周圍有一個(ge) 主要由氫和氦組成的包層。但通過將引力數據與(yu) 土星環震的觀測數據相結合,研究團隊提供了對土星內(nei) 部結構的新認知。
研究人員發現,土星核的大小一直延伸至土星半徑的約60%,並且土星核是由混合了氫、氦的彌漫物質與(yu) 重金屬共同組成,核與(yu) 包層之間並沒有清晰的界限。此外,重元素的逐漸分布限製了土星的混合過程,這可能是行星原始結構和吸積曆史的特定反應。
研究人員表示,是土星環的振蕩為(wei) 土星內(nei) 部結構提供了新認知。他們(men) 認為(wei) ,此次確定土星內(nei) 部結構及其演化是對標準行星形成模型的一次挑戰,同時也對土星的物質吸積曆史提供了一個(ge) 重要約束。
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