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天王星有一道三角形的环,它的卫星正在一个个消失?

司睿东
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天王星 232 0 2021-12-31 14:54:36

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天王星有一道三角形的环,它的卫星正在一个个消失?-1.jpg


天王星是一颗距离我们非常遥远的太阳系行星。而作为它的卫星,也是一件非常危险的事。凯克天文台

在公众视野里,天王星和海王星的热度并不如木星土星那么高,但它们同属太阳系的气体巨行星。

天王星发现于1781年,它的公转周期大约是84个地球年。这是一个神秘的世界。在普通望远镜中,天王星只是一个小点,但实际上却并非如此。天王星和土星、木星一样有环,虽然它的环非常狭窄、昏暗。天王星还有27个卫星,至少到目前为止我们已经发现了这么多。不过,接下来可能要发生改变了。因为根据最新的分析,天王星至少有两个卫星可能会在未来几百万年内发生碰撞。

美国爱达荷大学的Robert Chancia等天文学家为了更好地了解天王星的第七道环——η(埃塔,Eta)环而对它进行了数据分析。结果发现天王星的η环是变形的。通常来说环近似于正圆,但这道环却在天卫九(克雷西达,Cressida)的引力影响下变成了近似的三角形。

天卫九的直径只有82公里,根据它的体积和η环的扭曲程度,天文学家算出了天卫九的质量和密度,并由此发现,天卫九和其它邻近卫星的引力相互作用,会在不远的将来,导致它和其它卫星,多半是天卫十(苔丝狄蒙娜,Desdemona)发生碰撞。

天卫九和天卫十现在的轨道间距只有900公里,它们之间的碰撞大约会在未来百万年间发生。这两颗卫星并不是唯一有此宿命的天王星卫星。2012年,天文学家就已经发现,天卫二十七(丘比特,Cupid)和天卫十四(贝琳达,Belinda)将在未来1000万至10亿年间发生碰撞。

这样的碰撞发生在天王星的卫星身上其实并不奇怪。天王星那些模糊的光环很可能就是碰撞的产物,它们是早已消失了的卫星,是那些卫星的残骸。
天王星有一道三角形的环,它的卫星正在一个个消失?-2.jpg


哈勃太空望远镜拍到的8个天卫。NASA / JPL / STScI

天卫九的命运是在偶然之间被发现的。天文学家原本只是想研究造成η环变形的原因。η环的变形一直在环绕着天王星出现,且这种变形出现的速度要比环内粒子的运行速度快得多。结果发现,变形出现的速度和天卫九的轨道运行速度相符,二者之间的因果关系由此浮现。

天文学家们也因此得以对天卫九的质量进行了有史以来的第一次测定。天卫九的质量是地球的卫星——月球质量的三十万分之一,密度是水的86%。天卫九的密度比许多土星的小卫星要大,这也意味着它的岩石含量要比水冰高。

虽然天王星的多个卫星在未来会发生碰撞,但这样的碰撞并不意味着它们一定会被彻底击碎。新的卫星可能会在碰撞中诞生。
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