土卫六离开土星的速度比我们预料的要快100倍

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新的研究表明,土卫六每年距离土星大约11厘米(4英寸),比之前所知的速度快100倍。

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在这张由美国宇航局的卡西尼号飞船拍摄的标志性照片中,土卫六是土星最大的卫星。新的研究表明,土卫六每年距离土星大约11厘米(4英寸),比之前所知的速度快100倍。图片来源:美国宇航局/加州理工学院/空间科学研究所

就像月球每年离地球的距离稍微远一点一样,其他的卫星也在远离它们的主行星,当月球绕轨道运行时,它的引力会拉住行星,在它经过时造成行星暂时的隆起,随着时间的推移,膨胀和下沉所产生的力从行星转移到月球,将其推得越来越远,我们的月球每年离地球远1.5英寸(3.8厘米)。

科学家们认为他们已经知道了巨大的卫星土卫六远离土星的速度,但是最近他们有了一个惊人的发现:利用美国宇航局的卡西尼号飞船的数据,他们发现土卫六漂移的速度比之前所知道的要快100倍——大约每年4英寸(11厘米)。

这些发现可能有助于解决一个古老的问题,虽然科学家们知道土星形成于46亿年前的太阳系初期,但对于土星环和它的80多个卫星系统是何时形成的仍有更多的不确定性,土卫六目前距离土星75.9万英里(120万公里),修正后的漂移速度表明,这颗卫星一开始离土星更近,这意味着整个系统扩张的速度比之前认为的要快。

“这一结果为土星系统的年龄以及它的卫星是如何形成的这一备受争议的问题带来了一个新谜团,”Valery Lainey说,他是这项研究的第一作者,发表在6月8日的《自然天文学》上。

土卫六漂移速率的发现也为一个新的理论提供重要的证实,这个理论解释并预测了行星如何影响其卫星的轨道,在过去的50年里,科学家们用同样的公式来估计月球离开地球的速度,这个速度也可以用来确定月球的年龄,这些公式和它们所依据的经典理论适用于整个太阳系大大小小的卫星,该理论假设,在像土星这样拥有数十颗卫星的系统中,土卫六这样的外卫星向外移动的速度比靠近其他的卫星要慢,因为它们远离主星的引力。

四年前,现在任职于加州理工学院的理论天体物理学家吉姆·富勒发表了一项研究,推翻了那些理论,富勒的理论预测,外卫星可以以与内卫星用相似的速度向外原理,因为它们被锁定在一种不同的轨道模式中,这种模式与行星的特定摆动有关。

福勒说道:“新测量的数据暗示这类行星和卫星的相互作用可以比之前预期更快,他们可以适用于许多系统,如其他行星的卫星系统、系外行星、太阳系以外、甚至双星系统中的恒星轨道彼此”。

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