土星环上的波纹揭示了气态巨行星核心的“模糊”本质

作者:小菜 更新时间:2022-08-28 点击数:
简介:土星在自己的光环中制造波动。

土星内部的振荡使这个气体巨人轻微晃动,这些运动反过来会在土星环上引起涟漪。

【菜科解读】

  土星在自己的光环中制造波动。

土星内部的振荡使这个气体巨人轻微晃动,这些运动反过来会在土星环上引起涟漪。

  在《自然天文学》杂志接受的一项新研究中,两位加州理工学院的天文学家分析了这些波纹状的环,揭示了关于土星核心的新信息。

对于他们的研究中,他们使用的捕获旧数据美国宇航局的卡西尼号,即绕行带有环巨头13年才一头扎进了这颗行星的大气层,并在2017年解体航天器。

  研究结果表明,这颗行星的核心并不是一个坚硬的岩石球,正如之前的一些理论所提出的那样,而是冰、岩石和金属流体的扩散汤——或者科学家们所说的“模糊”核心。

分析还显示,地核延伸到行星直径的60%,这使得它比以前估计的要大得多。

  “我们像使用巨大的地震仪一样使用土星环来测量行星内部的振荡。

”共同作者、加州理工学院理论天体物理学助理教授吉姆富勒说。

  “对土星波纹环的详细分析是一种非常优雅的地震学形式,可以推断土星核心的特征。

”加州理工学院地震实验室矿物物理学威廉 E.莱昂哈德教授詹妮弗杰克逊说。

  该研究的主要作者是 Christopher Mankovich,他是在富勒小组工作的行星科学博士后研究员。

土星环上的波纹揭示了气态巨行星核心的“模糊”本质.jpg

  这些发现为土星模糊核心提供了迄今为止最好的证据,并与美国宇航局朱诺号任务的最新证据一致,这表明气态巨行星木星也可能有类似稀释的核心。

  “模糊的核心就像污泥。

”曼科维奇解释说。

“当你向行星中心移动时,行星中的氢气和氦气逐渐与越来越多的冰和岩石混合。

这有点像地球海洋的一部分,随着你进入越来越深的层次,咸度会增加,从而形成稳定的结构。

  土星的振荡可以在其环中产生波,因此环可以用作地震仪来研究土星内部的想法首先出现在 1990 年代早期 Mark Marley ,后来成为卡西尼成像团队的负责人。

2013 年,Matt Hedman 和 PD Nicholson(PhD ‘79)首次观察到这种现象,他们分析了卡西尼号采集的数据。

天文学家发现,土星的C环包含由土星引力场波动驱动的多个螺旋模式,这些模式不同于环中由与行星卫星的引力相互作用引起的其他波。

  现在,曼科维奇和富勒已经分析了环中的波浪模式,以建立土星晃动内部的新模型。

  “土星总是在颤抖,但它很微妙。

”曼科维奇说。

“这颗行星的表面每隔一到两个小时就会移动大约一米,就像一个缓慢荡漾的湖水。

  研究人员说,观察到的引力涟漪表明,土星的深处内部虽然作为一个整体晃动,但由较重的物质沉入行星中部并停止与上方较轻的物质混合后形成的稳定层组成。

  “为了使行星的引力场以这些特定频率振荡,内部必须是稳定的,而且只有当你进入行星中心时,冰和岩石的比例逐渐增加,这才有可能。

”富勒说。

  他们的研究结果表明:土星核心的质量是整个地球的55倍,其中17个地球质量是冰和岩石,其余是氢和氦的流体。

  Hedman 没有参与当前的研究,他说:“Christopher 和 Jim 能够证明一个特定的环特征提供了强有力的证据,证明土星的核心非常分散。

想到土星产生的所有其他环特征可能会告诉我们关于这颗行星的什么,我很兴奋。

  此外,这些发现对当前的气态巨行星形成模型提出了挑战,这些模型认为岩石核首先形成,然后吸引大包气体。

如果研究表明行星的核心确实是模糊的,那么行星可能会在此过程中更早地吸收气体。

NASA科学家:土星有外星文明?制造星环结构

  美国航空航天局(NASA)一位科学家根据多种观测认为,太阳系中存在外星文明正在建造星系周围的星环,比如在土星周围造出了一些星环结构。

  据福克斯新闻7月17日报导,诺曼·伯格伦(Dr Norman Bergrun)博士曾为航空航天局艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)的机械工程师。

他在近年透露,根据观测记录,UFO藏在土星环中,而且土星和木星等星球上也有。

  报导说,这不是伯格伦博士首次公开发表他的看法。

他在2016年也曾谈及这些事情。

  民间外星文明及UFO探索组织SecureTeam10获得伯格伦博士对UFO的论述,认为外星文明在那些地方已经有一段时间了。

  诺曼伯格伦(Dr Norman Bergrun)博士  SecureTeam10援引伯格伦博士的看法说:“外星飞船在我们太阳系中扩增,它们存在于有星环的星球周围。

  伯格伦博士早在1986年发表《土星环制造者》(Ringmakers of Saturn),论述土星周围存在巨型飞船。

  星环探测器所见的奇异结构,长达数万公里。

  星环探测器所见的奇异结构(放大图),长达数万公里  他在书中指出,根据观测结果,可知那些“星环制造者”已经在土星周围造出了一些环的成分。

  这些“星环制造者”为圆柱形,尺寸小的为几公里,大的可达数万公里。

  哈勃望远镜及土星探测器等仪器也不时地观测到它们的存在。

  星环探测器所见的各种奇异结构。

  太阳观测图像上的奇异结构  伯格伦博士分析,常规星环理论如电磁等有时无法解释那些“星环制造者”出现的奇异现象,如位置、尺寸大小等等。

如果不受理论约束,假设这些“星环制造者”是智能产物,则能很好地说明其存在的规律。

  而且,这些“星环制造者”还存在于木星和天王星周围。

  SecureTeam10认为,这些“星环制造者”只是大量UFO存在证据的一少部分而已。

  在航空航天局的太阳观测仪器上,也能分辨出巨型UFO留下的痕迹。

最早发现的小行星人类第一个发现的小行星是什么

在6600万年前恐龙灭绝之前,蟑螂是第一个也是唯一一个被发现生活在洞穴中的动物。

科学家在发现琥珀中存在的两种大约在9900万年前白垩纪中期,恐龙还在地球上的时候的蟑螂。

所有其他穴居动物都起源于现在的新生代,始于6600万年前,当时包括恐龙在内的四分之三的动植物品种在一颗巨大的小行星撞击地球后灭绝。

这些标本最初是在缅甸胡卡旺谷一个矿山的琥珀矿床中发现的,110吨标本被提供给研究人员进行分析。

琥珀来自世界上最重要的化石遗址之一,它的年代已经为人所知。

琥珀可以追溯到9880万年前,树木渗出树脂,将毫无戒心的蟑螂困在琥珀中。

研究人员用显微镜照片分析了标本,以确定古代琥珀中的节肢动物外观和解剖特征。

这是一个新的属和新的物种,完整的鉴定和描述需要几个月的时间。

毫无疑问,它们是已知的最早的穴居动物。

今天仍然能看到这两个蟑螂品种的近亲。

它们在洞穴中的生活是显而易见的,因为它们失去了颜色,翅膀和眼睛退化,感知触角延长,减少了被动防御的腿棘。

但是如果它们是穴居动物,怎么会被困在树脂里呢?有可能是,树木直接生长在洞穴入口处,或者树脂是从根中渗出来的。

然而,今天生活的所有洞穴动物都有晚新生代的起源,这意味着所有其他中生代起源的洞穴动物都灭绝了。

这是一个无法解释的谜,尤其是洞穴环境应该保护生物免受极端环境波动的影响,这种波动经常导致野外物种灭绝。

虽然还不确定这些新的蟑螂品种是否在导致恐龙灭绝的大规模灭绝事件中幸存下来,毕竟后来缅甸地区仍然存在洞穴环境。

可能这些品种的蟑螂从未灭绝。

不能完全排除它们今天仍然存在的可能性。

并不是所有的动物都是已知的,也不是所有现存的动物都被人类发现记录过。

一、什么是特洛伊小行星?优质答案1:一群小行星与木星共轨,分别位于木星轨道前方(L4)60和后方(L5)60的位置上,并与木星一起绕太阳运行,这一群行星被称为"特洛伊小行星"。

在每天的新闻中,我们都会听到或者看到有人发现几百万光年外的某某行星,如果不是行星,那么它就是一颗几十年后会飞过地球的小行星。

像这样的新闻报导,已经习以为常了。

但在1906年2月,马克斯·沃尔夫发现了一个特殊的小行星带外的小行星,这是天文界的重大新闻。

小行星是太阳系形成后遗留下来的小岩石行星。

我们在火星和木星之间的"小行星带"区域发现了这些小行星。

然而,马克斯·沃尔夫发现了这个区域以外的小行星。

他发现的小行星在木星的轨道上以特定位置绕着太阳运行。

这些小行星现在被称为"特洛伊小行星"。

特洛伊小行星的位置特洛伊小行星位于其轨道上一个较大的天体前方大约 60 或 后方大约60。

这两个点,连同另外三个点,被称为拉格朗日点。

在拉格朗日点,两个较大的天体(太阳和行星或卫星)的引力等于第三个较小天体(小行星)的向心力。

这种力平衡将较小的天体固定在两个位置之一。

即使第三个较小的天体因为某种扰动而被踢出行星的轨道,两个较大的天体的引力也会把它带回拉格朗日点。

在 L4 或 L5 以外的任何其他位置,较小的物体将会沿着自己的独立路径离开。

图注:五个拉格朗日点莱昂哈德·欧拉确定了L1、L2和L3点位于穿过两个大物体中心的线上。

然而,这些点是不稳定的,没有天体可以在那里停留很长时间。

法国数学家和天文学家约瑟夫·路易斯·拉格朗日,发现了另外两个拉格朗日点:L4和L5。

这些点与两个大的物体形成一个等边三角形。

拉格朗日在试图解决三体问题时偶尔发现了这些点。

这个问题涉及到在相互引力的影响下确定三体的运动路径。

这个问题仍未解决,但在他获奖的论文《Académie des Sciences of Paris》中,拉格朗日预言木星轨道存在稳定点。

1772年,拉格朗日说,任何在L4和L5点天体将仍然被困在那里。

他还预测,将来在这些地点确实可以找到天体。

一个多世纪后,当我们的望远镜变得强大到足以扫描外行星时,马克斯·沃尔夫发现特洛伊小行星,证明了拉格朗日的预测是真实的!图注:拉格朗日逝世后,马克斯·沃尔夫发现特洛伊小行星。

特洛伊小行星"特洛伊小行星"一词主要用于木星L4和L5位置的小行星。

然而,最近,在其他行星的L4和L5点也发现了小行星。

因此,"特洛伊"一词变得更加普遍,而"特洛伊小行星"仍用于指木星的特洛伊小行星。

其他行星的L4或L5的小行星被称为"行星名称"+"特洛伊"(例如,火星特洛伊或土星特洛伊)。

图注:地球唯一的特洛伊木马小行星位于 L4 位置,命名为 2010 TK7。

#p#分页标题#e#木星拥有发现最多的特洛伊小行星(截至2014年超过6,000个),其次是海王星的22个特洛伊小行星和9个火星特洛伊木马。

天王星有两个,我们在2010年在地球的L4发现了一颗特洛伊小行星。

土星本身没有任何特洛伊木马,但土星的两颗卫星在其轨道上有特洛伊。

回到木星后,两个特洛伊小行星群也分配了具体的名字。

在木星前方的星团称为"希腊阵营",而在木星后方的小行星群则命名为"特洛伊阵营"。

这些名字取自希腊神话的特洛伊战争。

在结构性的方面,大多数特洛伊小行星都是D型小行星。

这些类型的小行星具有非常低的反照率(与它所反射的光量相比,反射的光量),使它们相当难以发现。

它们被认为主要由硅酸盐和碳组成,而其内部可能含有冰。

特洛伊小行星在围绕木星的相当复杂的轨道上旋转。

虽然大多数特洛伊都沿着小波轨道运行,但模拟显示,一些小行星可能在拉格朗日点周围以马蹄形轨道路径运行。

此外,没有人真正知道这些小行星从何而来。

有一种理论认为,特洛伊和木星是在太阳系的同一区域形成,在它们形成过程中,特洛伊可能进入木星的轨道。

另一种理论认为,特洛伊在四大行星向外运动时可能与木星一起被拖走。

除此之外,我们对特洛伊小行星知之甚少,但这一切可能即将改变。

最后一句话作为探索计划的一部分,美国宇航局于2017年宣布Lucy太空任务,这是探索和研究特洛伊的第一个太空任务。

这项任务以人类骨骼化石命名,该化石帮助科学家揭开了人类进化的许多重大谜团。

与此类似,美国宇航局相信Lucy太空任务将帮助我们揭开太阳系形成和演化的奥秘。

Lucy太空计划探测器定于2021年10月开始发射飞行。

图注:Lucy太空计划探测器定于2021年10月开始发射执行探测木星 L4 的小行星。

从对主小行星带的一颗小行星进行短暂访问开始,Lucy 将在 2027 年到达木星 L4 的小行星。

Lucy将调查5颗来自“希腊阵营”的小行星,然后返回地球大气层。

然后,在地球引力的推动下,Lucy将前往木星L5的一颗小行星。

整个任务将用12年时间结束,将覆盖7个不同的小行星。

图注:Lucy运行轨迹。

在这12年中,Lucy将帮助我们回答有关太阳系的历史和形成,四个外行星形成后的运动,特洛伊小行星的组成,甚至可能是地球上生命的起源的问题!优质答案2:所谓特洛伊小小行星是指一群与木星共用轨道的小行星,这些小行星在木星轨道上一前一后的不离不弃的跟着木星一道运行。

这些小行星的位置恰好在太阳与木星的拉格朗日点L4和L5的位置。

何谓拉格朗日点?其实就是行星与太阳引力的平衡点,又称平动点,是天体力学中限制性三体问题的5个特解。

在太阳系,每颗行星都会与太阳之间形成这样一个引力平衡点,这种点会有5个,分别定名为L1、L2、L3、L4、L5。

在这些点上,一些小的天体或者人造物体能够保持基本静止状态,其中有两个点是最稳定的。

特洛伊小行星就是在木星L4、L5拉格朗日点上,一前一后像护卫一样随着木星一同围绕着太阳公转。

其实在火星与木星轨道的中间,有一个主小行星带,这里是小行星的密集区域,估计有50万颗之多,现在已经被发现并被编号的小行星有120437颗。

这些主小行星带小行星除了受太阳引力控制,也受着木星引力影响,由于木星距离更近,事实上,受木星的引力影响更大。

那么除了这些小行星带的小行星,为什么还会有一群特洛伊小行星呢?它们形成的原因又是什么呢?传统的理论认为,特洛伊小行星是由木星诞生时附近的星子形成的,随着木星的成长而被其引力俘获。

也有人认为这些小行星可能在更远的地方形成,由于木星引力搅乱了这些小行星本来的运行状态,渐渐被带到了大致相同的公转轨道。

而在拉格朗日点,是最稳定的避风港,这些弱势小天体安家在这里,当然最安全稳定了。

但这些机制都还在探讨中,并没有完全弄清楚。

现在已经发现的特洛伊小行星已经有两千多颗,其中木星拉格朗日点L4和L5点上各有一千多颗。

而且现在发现特洛伊小行星并木星的专利,在火星、海王星、甚至地球都发现了特洛伊小行星的踪迹。

海王星轨道上发现了6颗,火星轨道发现了4颗,地球轨道上发现了一颗。

土星也发现了两组卫星具有特洛伊小行星轨道性质,因此被认为是特洛伊卫星。

它们是土卫十三、土卫三、土卫十四,以及土卫十二、土卫四、土卫三十。

第二个发现是,Bennu会向外喷射粒子状物质。

由于该小行星是一个岩石质天体,它为何会向外喷射物质,目前不得而知,不过,科学家发现,只有当Bennu的规定距离太阳比较近的时候,才会向外喷射物质,因此,这可能在一定程度上与彗星靠近太阳时挥发冰状物质有一定的相似性。

科学家已经观测到至少11次喷射事件,OSIRIS-REx探测器也喷射到了一些照片。

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