土星的冰冷戒指可能比出现的冰冷戒指可能年龄要大得多,因为它们抵抗了岩石碎片的影响。
Hyodo等。表明土星环的明显年轻可能是由于抵抗污染的,而不是表明年轻的形成年龄。图片来源:NASA / ESA / Hubble / A. Simon,NASA的Goddard太空飞行中心 / MH Wong,加利福尼亚大学,伯克利大学 /蛋白石团队。
曾经被认为是古老的,也许与地球本身同时形成 - 大约45亿年前。
随着时间的流逝,微度素的影响被认为是肮脏的,并使构成环的岩石和冰颗粒变暗。
但是,当NASA的Cassini航天器于2004年到达土星时,它观察到土星的环似乎相对明亮和干净。
“土星的戒指已经根据假设,非冻结的微型度量轰击会使戒指变黑,而卡西尼观察表明,戒指颗粒似乎相对干净,这是使戒指变暗的假设,这一假说的年龄大约为100至4亿年。”
“这些年轻的年龄估计,假设由纯净水冰颗粒形成的环具有高积聚效率,从而影响非冰的微型度量材料。”
在新研究中,研究人员使用计算机模型模拟了微型度量和冰上环颗粒之间的碰撞。
他们发现,高速撞击会导致微型度量的蒸发,然后蒸气在土星的磁场内膨胀,冷却和冷凝,形成带电的纳米颗粒和离子。
该团队的模拟显示,这些带电的颗粒然后与土星碰撞,将其拖入大气中,或者完全逃脱了地球的重力。
结果,科学家认为,这种材料很少沉积在环上,使它们处于相对干净的状态。
他们认为,污染的水平很低,可能意味着土星的环实际上是数十亿年的历史,并且只是保持了更年轻的外观。
尽管需要进一步的研究,但在天王星和海王星的环,以及巨型行星周围的冰冷月球中也可能发生此过程。
作者说:“高速影响会导致产生带电的纳米颗粒和离子,可能发生在乌拉尼亚人和内普敦戒指和巨型行星周围的冰冷月球等地。”
“尽管这种机制可能不会改变受影响靶标的整体组成,但表明表面组成可能会改变。”
“此外,影响器的新材料可能不会有效地纳入卫星的环或表面,而是在其他地方运输。”
“因此,在巨型行星之间在各种环系统中观察到的较大组成差异可以归因于它们的形成过程,例如,当建筑材料来自系统外部而不是形成动力学时。”
这学习本周发表在《期刊》上自然地球科学。
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R. Hyodo等。在微度撞击期间,土星环颗粒的污染性抗性。纳特。 Geality,于2024年12月16日在线发布; doi:10.1038/s41561-024-01598-9