科學家揭開行星衛星的巖石來源之謎
來源:新浪科技 文章作者:編輯 2010-07-20 14:23:59
據美國宇航局太空網報道,一項最新研究發現,太陽系外層發生的猛烈撞擊產生的隕石可能被投擲到距離它們很遠的冰凍的衛星上。在我們的月球和地球上發現的很多撞擊隕石坑顯示,我們的太陽系可能像一個射擊場,因為小行星和彗星經常撞擊行星和它們的同伴。加利福尼亞圣科魯茲大學的行星科學家弗蘭克斯・尼姆表示,這些大規模撞擊能導致衛星發生搖擺現象。
要想了解衛星如何發生這種現象,首先想像一個正沿一條球道滾下的保齡球。在它最終停止運動時,它的指孔經常處在最上方,讓自己處于穩定狀態,這是因為這個部位的質量最輕。尼姆告訴太空網站說,這與下面的方式非常相同,“如果你在一顆正在運轉的行星上鑿洞,這顆行星將會發生傾斜現象,以便讓這個洞處于最近的極點。處于這種狀態下的行星,這個洞是由小行星或者彗星撞擊形成。”
外太陽系內冰冷的衛星經常擁有這種大型撞擊隕石坑。目前研究人員認為,其中最大的隕石坑可能已經讓土星的兩顆衛星――土衛三和土衛五,以及天王星的天衛三分別發生大約4度、7度和12度的傾斜。尼姆解釋說,雖然這些角度似乎不是太大,但是這種方位變化可能已經顯著增加了這些衛星的內部壓力,很有可能導致“一個球形構造破裂。”
這些科學家假設冥王星和它的衛星――冥衛一上,像土衛三和土衛五以及天衛三那樣,擁有大型隕石坑,他們從理論上對這兩顆形體可能如何發生方位偏轉進行了調查。它們比土星的衛星的旋轉速度更加緩慢,因而更有可能發生角度改變。尼姆說:“讓我們想象一個正在旋轉的陀螺。它旋轉的越快,它的軸就越穩定。當它的速度慢下來時,它的軸開始搖擺不定。”
如果冥王星和冥衛一上的隕石坑像我們在土星的衛星上看到的一樣大,它們的角度可能已經分別發生10度和20度的改變,或許“已經形成球形破裂網。”美國宇航局的“新地平線”號飛船(計劃飛往冥王星和它的衛星的第一顆探測器)于2015年到達那里后,我們就能對這些預言進行檢驗。尼姆和來自卡耐基華盛頓研究所的同事埃薩姆・馬特蘇亞馬,在最近的《地球物理學研究》雜志上詳細介紹了他們的研究結果。隕石坑觸發的搖擺不定可能也在月球上發生了。尼姆說:“月球形成早期受到的撞擊可能已經讓它的角度發生多次改變。”
亞利桑那圖森大學的行星科學家杰伊・梅洛斯表示,這項涉及到冰冷的衛星的發現,可能沒有充分認識這些撞擊導致爆炸的問題。當碎片在隕石坑邊緣穩定下來后,它們可能消除了這顆星體的一些不穩定性,讓星體傾斜的結果減小了五分之一。梅洛斯說:“這些星體可能還會再次發生方位改變,我們應該繼續留心球體構造破裂問題,但是這種邊緣作用非常重要。”另一方面,地球的衛星――月球南極附近的一個大隕石坑(艾特坎盆地),它的體積可能足以在月球的早期階段引起它發生方位偏轉現象。他說:“這個隕石坑非常大,應該引起充分注意。”
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