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气态的土星有个弥漫核:比想象中的大,约为其直径的60%

2021-8-18 14:05| 发布者: wdb| 查看: 64| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 气态的土星有个弥漫核:比想象中的大,约为其直径的60%,更多技术资讯关注我们。
一项新探讨对土星里面构造提议新认知:土星具有一种缺乏清楚边界的弥漫核,土星核的尺寸一直拉伸至土星半径的约60%——明显大于此前的估算。该探讨于北京时间8月16日发表在世界知名期刊《当然-天文学》,论文标题为“A diffuse core in Saturn revealed by ring seismology”,通讯作者为加州理工学院行星科学探讨助理Christopher R. Mankovich。土星是一颗气态巨行星。与地球外表掩盖着岩石不同,土星无真实的外表。它空间庞大,是太阳系第二大行星,仅次于木星,土星的直径大约差不多于九个地球排成一排。土星具有一种“酷炫”的环,土星环体系从行星拉伸至282000千米,这种环有数百个细环,主环的垂直高度平常约为10米。实质上,他们由数十亿小块冰和岩石、尘土构成,颗粒尺寸从尘埃到房屋尺寸的大块,他们绕土星转动的速度也各不相同。“从卡西尼号的数据来看,很显著土星环具有几十个螺旋波(每一种都像螺旋星系中熟悉的螺旋波),这点螺旋波是由土星里面流体的振荡引起的土星引力的小幅度摆动发生的。”Mankovich对全球新闻(www.89o.cn)记者推荐道,“经过测量这点波的频次,咱们发觉了土星振荡的频次,从这点频次咱们可行理解土星的里面构造,就像乐器发出的声响可行讲明好多对于乐器的尺寸和形状一样。”“经过将观测到的频次——土星的‘声响’——与咱们所构建的具体的土星里面构造模子发展相比,咱们意识到土星必需有个显著弥散的核,才能够发生在土星环中所测到的一组特殊频次。”Mankovich显示。

卡西尼号拍摄的土星 相片来自于NASA官网

通常以为,土星有个金属核,核四周有个最重要的由氢和氦构成的包层。而此项探讨发觉土星核是由混合了氢、氦的弥漫物质与重金属一同构成,核与包层之中并未清楚的界限。Mankovich在之前一篇相干论文中显示,气态巨行星的构造和构成是行星造成进程的要害示踪物。历史上,大家对气态巨行星里面构造的理解很要紧由于对其引力场的测量。在往日几年,源于朱诺号和卡西尼号等航天器对木星、土星引力场的近距离观测,大家对这点巨行星的里面品质分布和自转概况的理解比过去更精确。源于行星核(行星最中心部分)隐藏着对于行星造成进程的宝贵线索,然则,仅有引力场相当大水平上对行星核的理解差不多没有用。只是,土星环能够提供其里面的消息。为何土星环能够使人们理解土星的里面概况?与地震能够让科学家理解地球的深层构造一样,气态巨行星的波动能够提供其深层构造的消息,只是这点波动不容易被检验到。行星核对行星引力场形成的扰动非常微弱,这会节制确定其里面构造时所能达到的精准度。遭到土星引力作用,土星环上物质的轨道接收到行星的稳固波动,让得土星环震成为探讨土星里面运作的有力用具。此项探讨中,探讨人士经过将引力数据与土星环震的观测数据相联合,发觉,土星核的尺寸一直拉伸至土星半径的约60%——明显大于此前的估算,而且土星核是由混合了氢、氦的弥漫物质与重金属一同构成(包涵约17个地球品质的冰和岩石),核与包层之中并未清楚的界限。

土星环震节制了土星的焦点-包层界面

论文显示,确定土星里面构造的演化是对准则行星造成模子的一次挑战,同一时间也有助于理解土星的物质吸积历史。对于土星探讨的下一步,Mankovich说,“咱真的很想瞧瞧能否可行改良这种模子来解释观测到的土星磁场的少许特征,那是日前咱们的模子没有办法十足解释的另一个数据集。咱们的同事(Chi Yan 和 Sabine Stanley)本年发表了一篇论文,以为土星的磁场可能须要一种稳固的分层壳,该壳与分散核不同。因而咱很高兴去追求具备这两种特征的模子,瞧瞧咱们能否能同一时间理解土星的引力、地震运动和磁力。”“气态巨行星令咱着迷,由于他们和咱们所处的全球十足不同。从金属氢到氦雨以及模糊核,他们神秘的里面皆是十分诱人的位置。”谈及探讨土星、木星这种气态巨行星的原因时,Mankovich显示。NASA官网显现,土星距离太阳的平均距离超越14亿千米,约9.5个天文单位(一种天文单位是太阳到地球的距离。)因而,阳光从太阳流传到土星须要80分钟。土星白天的时长在太阳系中为第二短,一天唯有10.7小时;而土星绕太阳一周(土星时间的一年)大约须要29.4个地球年。它的轴相关于围绕太阳的轨道倾斜26.73度,这意指着,土星像地球一样也有季节。

卡西尼号拍摄的土星 相片来自于NASA官网

土星是太阳系中独一一颗平均密度小于水的行星。便是说,假如把它放在水里,它可行浮起来。土星风力强劲,在其赤道地域,高层大度中的风速达到每秒500 米。(地球上最强的飓风强度顶峰为每秒110米)。土星具备很强的负担,以至于将气体挤压成液体。“咱以为木星和土星占据了咱们太阳系(不包括太阳)的多数品质,况且他们自造成以来根本上无遭到外部进程的作用,因而理解他们的构成和构造可行叮嘱咱们众多对于年青时代的太阳系以及行星造成进程的消息。” Mankovich显示。