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土星核心在晃动

太空
wanwan (42055)发表于 2021年08月18日 18时32分 星期三
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土星拥有长达 17.5 万英里的行星环,是太阳系中最独特的行星之一。但土星的内部同样特别——本周一发表在《自然-天文学》杂志上的一项最新研究表明,这颗太阳系第六大行星拥有一个“模糊”的核心,能够四处晃动。关于这个惊人的发现,加州理工学院行星科学家、此项研究的合著者 Christopher Mankovich 与同事J im Fuller 介绍道,“传统上,人们一直认为土星或木星之内存在一个由岩石或冰质组成的致密核心,周边则围绕着密度较低的氢与氦包层。”他们发现,土星当中的高密度岩石/冰质与较轻元素之间并不存在明确的边界,整个地核会在一定范围内保持振荡状态。而整个扩散核心能够延伸至相当于土星半径 60% 的区间之内——这是一个巨大的飞跃,突破了传统学说认定的行星核心仅占据行星半径 10% 到 20% 的理论。而这项研究最疯狂的成就,在于上述结果并非源自对核心的直接测量……我们人类也暂时没有能力进行测量。相反,Mankovich 与 Fuller 利用的是 2004 年至 2017 年之间 NASA 卡西尼号在执行土星探索任务时收集到的土星环震波数据。 Mankovich 解释道,“基本上,土星随时都会像一枚大钟,内部的钟锤往复摆动。”而在核心摆时,就会产生影响周遭土星环的引力扰动,进而带来能够测量的“波”。当土星核心振荡时,卡西尼号即可研究土星的C环(即土星的第二道环)并测量由此引发的微弱而又统一的引力“振铃”效应。Mankovich 与F uller 查看了数据,并为土星结构创建了一套模型来解释这些震波,最终发现了内核模糊区。“这项研究,也是迄今为止流体行星中存在扩散核心结构的唯一直接证据。”