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土星被其侵蚀的环浸湿

探索关于土星光环形成的惊人见解,揭示磁力如何塑造这一天体奇观。

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原来,空灵而庄严的土星,也在处理一个我们地球人今年非常熟悉的问题:下雨。 这颗行星每天要承受一个奥运会游泳池大小的水量倾泻而下。

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莱斯特大学的研究生詹姆斯·奥多诺霍及其同事研究了夏威夷凯克天文台拍摄的卫星图像,注意到土星表面有几条神秘的暗带。 他们发现这些暗带与连接行星及其最密集、含水量最高、最明亮的光环的磁力线直接相关,并在上周致Nature杂志的一封信中分享了这些宇宙发现。 从光环中飘落的雨水有效地抑制了我们在土星表面看到的发光氢分子。

土星以其极具摄影价值的光环而闻名于人类。 但它们的起源和演变仍然是一个谜。 究竟光环是如何形成的? 我们今天看到的光环是之前更大的光环系统的残余吗? 最近的观察表明,一种电磁侵蚀力从光环中吸取带电的水分子,并将它们沉积在土星的上层大气,即电离层中。 也许这个过程在塑造光环的过程中发挥了作用。

从卫星图像中看到的光环看起来像奇妙的椭圆形光束,实际上是碰撞的、自引力的水冰泥浆岩石带,其中一些是亚微米级的,另一些则像几公里宽的迷你卫星。 所有这些含水的冰物体共同表现得像一种稠密的气体,在一个薄盘中绕土星运行。

土星的行为就像一块大磁铁,磁力线将其光环连接到其主体。 还记得学校里的铁屑实验吗? 就像那样。 奥多诺霍说,土星的磁铁“看到”了土星光环的电离层,“并且有效地在光环和行星之间来回弹跳。 其中一些弹跳的水粒子走得太远,再也回不来了。”

光环中的卫星没有太多危险会消失,但当轨道盘中的小颗粒获得明显的电荷时,它们的行为会有所不同。 当太阳给水分子充电时,它们很容易沿着磁力线被扫到行星的上层大气中。

研究人员估计,土星大约 30-40% 的上层大气会定期被淹没,相当于每天 1 到 10 个奥运会规模的游泳池的水量。 那么,这些磁力线可能负责塑造光环的间距和成分。

感谢詹姆斯·奥多诺霍友好地回答我的问题并咨询图像。

一段关于地球磁场如何与太阳相互作用以产生极光的有趣视频

http://www.youtube.com/watch?v=i_x3s8ODaKg

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