近日,科学界传来了一项关于土星的新发现:土星周围的行星环或许与土星本身同龄,都已有约45亿年的历史。这一发现由日本的研究人员通过深入分析得出,极大地刷新了人们对土星环年龄的认知。
日本东京科学大学的研究团队利用电脑模型进行了推演,发现当微流星体撞击土星环时,这些微小的天体几乎会立即汽化。由此产生的带电粒子受到土星引力的拖拽,或被拉向土星,或逃逸至深空,几乎不会在环上留下任何暗物质或其他杂质。这一机制解释了为何土星环能够在数十亿年的漫长岁月中保持其明亮和清洁的外观。
一张由美国国家航空和航天局提供的太阳系行星合成照片展示了水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星(从左上至左下)。这张图片生动地呈现了太阳系各大行星的壮丽景象。
过去的研究曾基于美国“卡西尼”土星探测器收集的数据,认为没有证据表明土星环因微流星体的撞击而变得颜色暗沉,从而推断土星环的年龄要远小于土星本身,可能仅有1亿至4亿年的历史。然而,最新的研究成果推翻了这一结论。
微流星体是宇宙空间中微小的岩石颗粒,其大小甚至小于沙粒。土星环则主要由水冰颗粒构成,固态杂质的含量极低,不足2%。先前的研究曾认为,如果土星环已经存在了几十亿年,其表面应该早已积累了大量的杂质而变得不再干净。但最新的研究则指出,土星环之所以如此干净,并非因为其年龄较小,而是由于其独特的物理特性使其不易被污染。
研究报告的主要作者兵头龙树表示,虽然土星环的年龄也可能介于两个估算值之间,即约22.5亿年左右,但考虑到太阳系的演化历史,土星形成初期的条件更有利于行星环的形成。因此,他更倾向于认为土星环与土星几乎同时诞生,共同见证了太阳系的漫长岁月。