卡西尼在土星戒指中揭示了新的雕刻

新的分析显示，随着美国宇航局的卡西尼号在最后一年靠近土星，该航天器为土星复杂环的运作提供了复杂的细节。

尽管该任务于2017年结束，但科学仍然从所收集的数据中流出。6月13日发表在“ 科学”杂志上的一篇新论文描述了四种卡西尼仪器的结果，这些仪器对主环进行了最接近的观测。

调查结果包括嵌入环中的质量雕刻的特征的精细细节。纹理和图案，从块状到稻草状，从图像中弹出，引发了关于塑造它们的相互作用的问题。新的地图揭示了环的颜色，化学和温度如何变化。

就像在原行星物质盘内构造的行星一样，嵌入土星环中的微小卫星(按照它们的发现命名为A到G)与它们周围的粒子相互作用。通过这种方式，该论文进一步证明了环是进入天体物理盘过程的窗口，这些过程塑造了我们的太阳系。

这些观察结果也加深了科学家对复杂土星系统的理解。科学家得出结论，在主环的外缘，F 环上的一系列类似的冲击产生的条纹具有相同的长度和方向，表明它们可能是由一群冲击器引起的，这些冲击器都在同一个环上撞击时间。这表明环是由围绕土星本身运行的材料流形成的，而不是由例如碰撞到环中的彗星碎片(围绕太阳移动)形成的。

“这些关于卫星如何以各种方式雕刻环形的新细节为太阳系形成提供了一个窗口，在这里你也可以在嵌入其中的质量影响下发展磁盘，”主要作者和卡西尼科学家Matt Tiscareno说道。加州山景城研究所。

持久的奥秘

与此同时，随着最新的研究，出现了新的谜题，旧的谜团也在加深。特写环形图像聚焦三种不同的纹理 - 块状，光滑和条纹 - 并且清楚地表明这些纹理出现在具有清晰边界的带中。但为什么?在许多地方，皮带与科学家尚未发现的任何环特征无关。

分析的数据是在环形放牧轨道(2016年12月至2017年4月)和大结局(2017年4月至9月)期间收集的，当时卡西尼号飞越土星的云顶。由于航天器燃料耗尽，特派团团队于2017年9月故意将其投入地球大气层。

卡西尼的可见光和红外测绘光谱仪(VIMS)揭开了另一个谜团。光谱仪在可见光和近红外光下对环进行成像，确定了A环最外部的异常微弱的水冰带。这是一个惊喜，因为已知该区域具有高度反射性，这通常表示冰的污染较少，因此水冰带较强。

新的光谱图还揭示了环的组成。虽然科学家已经知道水冰是主要成分，但光谱图排除了可检测的氨冰和甲烷冰作为成分。但考虑到卡西尼发现从D环流入土星大气层的有机物质，它也看不到有机化合物 - 这是一个惊喜。

纽约伊萨卡康奈尔大学的卡西尼VIMS科学家Phil Nicholson说：“如果有机物大量存在 - 至少在主要的A，B和C环中 - 我们会看到它们。” “我还不相信它们是主环的主要组成部分。”

这项研究标志着下一个卡西尼科学时代的开始，美国宇航局的艾姆斯研究中心的杰夫库兹说，他自20世纪70年代以来一直在研究土星的环，并且是卡西尼号任务中戒指的跨学科科学家。

“我们看到了更多，更近距离，我们正在获得新的更有趣的谜题，”库齐说。“我们刚刚进入下一阶段，正在构建新的，详细的环形演变模型 - 包括卡西尼数据的新发现，即环比土星更年轻。”

科西尼项目科学家Linda Spilker在加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室工作时表示，这些新的观测结果让科学家们比以前更加亲密地了解了这些环，每次检查都显示出新的复杂性。

“这就像我们在环中可以看到的那样将功率提高了一个档次。每个人都能更清楚地看到发生了什么，”斯皮尔克说。“获得额外的解决方案可以回答很多问题，但仍然存在许多令人着迷的问题。”