在它的最后一年,卡西尼号坠落到了以前没有航天器坠落过的地方,坠落到了和它的戒指。它一次又一次地俯冲,总共飞行了 22 圈。在这些极快的潜水过程中收集的数据中,天文学家刚刚发现了有关微小卫星如何塑造和雕刻这些环的新信息。
他们说,这不仅是土星环存在的新证据比地球年轻得多,也是了解行星在环绕新生恒星的巨大尘埃和碎片环中形成方式的窗口。
使用卡西尼号的四台仪器收集的新数据比以往任何时候都更详细地显示了环。
“这就像将我们在擂台上看到的东西的功率再调高一个档次。每个人都可以更清楚地了解正在发生的事情。”JPL-NASA 卡西尼号项目科学家琳达·斯皮尔克 (Linda Spilker) 说道。 “获得额外的解决方案回答了许多问题,但仍然存在许多诱人的问题。”
它们揭示了环内精致的稻草状纹理和团块,以及牧羊人卫星运动产生的图案,例如水蚤。科学家们还绘制了环的颜色、温度和化学成分的新地图。
反过来,这些信息回答了一些有趣的问题。例如,F 环(主环的最外层)中的撞击产生的一系列条纹的长度和方向都相同。
这意味着一群撞击者正在绕土星运行,而不是一群围绕太阳运行的流氓彗星碎片。
这些数据还提供了一些有关水蚤的新信息。牧羊人月亮的恶作剧畅通的车道我们称之为基勒间隙已经有很好的记录,但新图像显示了与波峰分离的细丝环材料醒了。
多股线远远落后于达夫尼斯。 (美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室/空间科学研究所)
但并非一切都具有启发性。卡西尼号科学家发现了一些他们还不了解的东西:三种不同的纹理——光滑、块状和条纹。这些特征出现在不同带中的环中,具有锋利、轮廓分明的边缘。
问题是,到目前为止,这些纹理还无法与迄今为止识别出的环的任何特征联系起来。
“这告诉我们环的外观不仅仅是材料数量的函数,”SETI 研究所的天文学家马特·蒂斯卡雷诺 (Matt Tiscareno) 说道。
“粒子的特性一定有一些不同,也许会影响两个环形粒子相互碰撞和反弹时发生的情况。
“而且我们还不知道它是什么。”
卡西尼号的可见光和红外测绘光谱仪揭示了环的化学成分还有更多谜团。
在A环的最外层,光谱图显示出大量的弱水冰。这是一个惊喜,因为该区域具有高度反射性,这通常表明水冰的纯度很高,或者很强的水冰。究竟它是如何具有如此反思性的,仍然是一个谜。
光谱分析也检测到环中没有甲烷或氨冰。这也是一个令人头疼的问题,因为去年科学家发现,除其他有机物外,氨和甲烷从土星最内环降落到土星上。
但没关系。因为,尽管探测器的任务已于近两年前结束,但还有更多卡西尼号数据尚未解开。
“我们看到了更多、更近的东西,我们也遇到了新的、更有趣的谜题,”美国宇航局天文学家杰夫·库齐说。
“我们刚刚进入下一阶段,即建立新的、详细的环演化模型——包括卡西尼号数据的新发现,即环比土星年轻得多。”
不过最好快点。一亿年来,那些辉煌的光环可能完全消失了。
该研究发表于科学。