在太陽系行星中，擁有神秘巨大外環的土星引人遐想，科學家一直希望破解土星環形成之謎。美國麻省理工學院的最新研究指出，土星環或來自一顆被撞離軌道的衛星，它在遭到重力場擊碎後，其殘骸隨着土星繞行，形成了壯觀的土星環。不過，由於受到太陽輻射與土星重力的雙重影響，預估不到一億年的時間，土星環就會完全消失。
大公報綜合報道，在太陽系行星中，擁有神秘巨大外環的土星引人遐想，科學家一直希望破解土星環形成之謎。美國麻省理工學院的最新研究指出，土星環或來自一顆被撞離軌道的衛星，它在遭到重力場擊碎後，其殘骸隨着土星繞行，形成了壯觀的土星環。不過，由於受到太陽輻射與土星重力的雙重影響，預估不到一億年的時間，土星環就會完全消失。
自從意大利天文學家伽利略在400年前觀察到土星開始，天文學家一直嘗試解開土星環形成之謎。過去認為，土星環形成於45億年前，剛剛誕生的土星會以重力場虜獲並擊碎那些經過的彗星或小行星，從而形成星環。
最近幾十年來，有天文學家提出，土星環實際上只有1億至2億年的歷史。美國太空總署（NASA）的太空探測器「卡西尼號」在2004年到2017年環繞土星所收集的數據佐證了此看法，土星在接近45億年的時間裏，其實是沒有星環圍繞的。
根據新線索，美國麻省理工學院的研究團隊提出一種新假說，認為約1.6億年前一顆主要成分為水冰的衛星，因為太過靠近土星，遭到其重力拉扯而被擊碎，殘骸圍着土星繞行，才演變成今日壯觀的土星環。
衛星撞擊說尚待驗證
麻省理工學院的研究團隊，原本是研究土星轉軸傾角為26.7度的原因。長期以來，人們認為這是由附近的海王星的引力影響造成的。但是，「卡西尼號」的數據顯示出，土星在過去某個時刻已擺脫了海王星的引力影響，需要有新因素，來解釋轉軸傾角的形成原因。
研究團隊認為，只有一顆消失的衛星，才能滿足這一點。團隊經精密計算後認為，土星的一顆衛星約1.6億年前遭遇撞擊，從而讓土星擺脫與海王星的共振，而這顆衛星在靠近土星時，受到土星重力場拉扯而粉身碎骨，其殘骸繞土星繞行形成土星環。該說法與土星環化學屬性測試的數據也最為符合。
研究團隊將這顆「消失」的衛星，命名為「蝶蛹」（chrysalis）。麻省理工學院天文學教授威斯頓表示，「蝶蛹」衛星就像「蝴蝶的蛹一樣」，「這顆蟄伏的衛星突然活躍，然後導致星環的出現」。
團隊認為，「蝶蛹」衛星的假說，成功將兩塊謎團拼了起來，既能說明土星如今的轉軸傾角，又能解釋土星環的由來。雖然尚無法百分百證實這項學說，威斯頓表示，「我們提供了一個相當有說服力的說法。」
新研究結果發表在《科學》期刊上。不過，NASA的行星科學家李索爾對該假說持保留態度，認為其中涉及一系列天體事件，相當複雜且難以驗證。
土星環或1至3億年後消失
土星環由無數細微的顆粒組成，直徑約27萬公里，最扁平處的厚度只有10米。其主要成分是水冰，還有一些塵埃與其他化學物質。土星之外，木星、天王星與海王星也都有環，但遠不如土星壯觀。由於它們能夠有效地反射陽光，所以會發出棕褐色的光芒。令人可惜的是，這些光芒正在加速消失。
NASA戈達德航天中心一項研究指出，土星的引力正把這些顆粒吸入上層大氣，預估土星環將會在3億年後消失。同時，土星環正遭受着「環帶雨」的侵襲。據悉，「環帶雨」帶來的隕石和太陽輻射將會打破引力平衡，導致這些顆粒墜落，從而削弱土星環。
日本宇宙航空研究開發機構天文學家奧多諾休表示，目前的土星環正處於「中年」時期。奧多諾休還預估，「再過不到1億年的時間，土星環就會完全消失。」
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梁存希