新研究称土星环并不“年轻”，其与土星一样古老

据IT之家报道，有一项新的研究表明，土星环的年龄可能与土星本身一样古老，可能高达数十亿岁，而非之前研究所示的年轻态。

有关土星环年龄的争论一直存在。一些科学家认为，这些标志性的光环是约在45亿年前形成的，当时太阳系形成初期遗留下来的轨道冰屑逐渐演化而成。而另一些人则认为土星环相对年轻，可能是由土星引力撕裂彗星或卫星后形成的碎片组成。

过去，科学家们试图通过更细致的观察来解开土星环历史的谜团。因为随着时间的推移，小型太空岩石（微流星体）会与构成土星环的明亮冰颗粒相撞，土星环上的尘埃沉积量可作为评估其存在时间的一个线索。

在2004年，美国宇航局的卡西尼号探测器到达土星时，发现土星环相对干净。进一步分析显示，土星环的年龄大约在10亿至40亿岁之间。与之对比，恐龙在地球上出现约23亿年前，一直统治陆地生态，直至6500万年前地球发生一次撞击事件，使恐龙灭绝。

然而，东京理科大学的行星科学家Ryuki Hyodo表示：“在太阳系漫长的演化历史中，认为土星环年轻似乎不大合理，毕竟恐龙时代表明太阳系当时已经非常稳定。”

Hyodo认为，相对而言，如果土星是在约45亿年前形成的，或者在约40亿年前的晚期重轰炸时期形成的话，太阳系将会更加混乱。那个时候，多个大型行星体还在迁移和相互作用，使得导致土星环形成的大事件更有可能发生。

为了破解土星环年龄之谜，Hyodo及其团队开发了用于模拟微流星体与土星环碰撞的3D计算机模型。他们指出，这些碰撞通常以每小时约108,000公里的速度发生。

研究人员发现，这些高速碰撞会产生超过9725摄氏度的高温，导致微流星体汽化。之后，这些气体将在土星磁场中膨胀、冷却并凝结，形成带电离子和微观颗粒。

模拟结果显示，大部分带电粒子将与土星碰撞，逃离其引力场，或被拽入大气层。科学家们发现，只有极少量这些物质会污染土星环，因此使其保持相对清洁。

对此Hyodo解释道：“看起来干净并不代表土星环年轻。”

他强调，这项新研究并不否认卡西尼号的成果。“相反，这提示我们对卡西尼号数据的解释有可能存在误差，”他说。

根据Hyodo团队所估算的微流星体碰撞速率导致土星环变暗的情况，以及环中的污染水平，他们认为土星环可能是非常古老的。“总之，我认为土星环的年龄可能在45亿至40亿年之间，”Hyodo说道，“作为太阳系行星形成领域的研究者，我们得出的研究成果更加自然。”

Hyodo的同事目前正在进行实验室实验，模拟微流星体与冰颗粒的碰撞，以验证这些研究结果。

此外，Hyodo还领导多个日本的行星探测项目，其中包括一个未来可能的任务，专门研究土星环。他表示：“通过这样的任务，我们将能够更近距离地研究土星环，直接观测碰撞事件或收集间接证据，以获取更多有关土星环年龄的信息。”

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