节育环的形状图片有几种,美丽的土星环

导读：宫内节育器的形状图有几种，很漂亮的土星环。注:氧在土星环中的存在形式不确定，文中均为氧(单字)。图:从紫外图像的内侧看出去，左边有一条淡红色的“卡西尼环缝”，后面是一个完整

宫内节育器的形状图有几种，很漂亮的土星环。

注:氧在土星环中的存在形式不确定，文中均为氧(单字)。

图:从紫外图像的内侧看出去，左边有一条淡红色的“卡西尼环缝”，后面是一个完整的A环。A环从内部的深红色开始，向远离行星的蓝色扩散。这些蓝色是水冰的标志，A环周围约3/4的红丝带是科恩环缝(来源:NASA/JPL)

土星环是一个年轻且不断成长的系统的一部分。根据最新观察，这颗巨行星周围正在进行一场雪球大战。

土星环主要由冰组成，可能只有一千万到一亿年的历史。与45亿年前形成的太阳系相比，它的形成历史很短。

卡西尼号空间探测器上的紫外成像光谱仪(UVIS)的数据显示了土星附近中性气体数量的变化。在一个例子中，最外层E环附近区域的氧含量增加了约50%，但科学家们不能确定发生了什么。

“氧气含量波动的一个可能解释是一颗看不见的小冰卫星与土星的E环相撞”，科罗拉多大学博尔德分校的拉里·埃斯波西托说。

以目前的技术，这么小的卫星是无法观测到的，但天文学家认为，卡西尼号的数据表明，可能有看不见的卫星影响着光环形状。

天文学家长期以来一直认为土星环由各种大小的物体组成——从微小的冷冻颗粒到山脉大小的冰块和岩石。

这种观点认为，巨大雪球的破碎会产生小冰晶粒子，导致冰的表面积增大，进而加速等离子体粒子(本质上是过热气体)沿着土星磁场从冰中剥离氧原子的过程。

除了加速氧气的释放，这些冰冷卫星的碎裂也可以解释土星晕为什么能一直保持年轻的样子。

图:卡西尼号于2006年9月15日拍摄的土星环的全貌，图中亮度有所增强(来源:维基百科)

光环的消失

当卡西尼号接近土星时，UVIS探测器拍摄到了围绕该行星的大量形状甜甜圈状中性氧。

云的半径是土星的3-8倍，与E环重叠，但在纵向上要宽得多，大约是晕平面上方两个土星半径的距离(土星的半径是36000英里，58000公里)。

光环中的氧原子吸收太阳辐射，并发出光谱中紫外线区域的光。发射光的波动受氧原子数量的影响。

原子数量的观测值在2003年2月达到峰值，这意味着等离子体在两个月内从最外层的E环剥离了约10亿磅(5亿千克)的氧气。

“据推测，等离子体系统正在吞噬光环，”南加州大学的唐纳德·舍曼斯基说。"这是通过侵蚀冰粒中的水来实现的."

在接受Space的电话采访时，Schemansky解释说，等离子体粒子在冰层中的穿透距离非常小，因此侵蚀率随着表面积的增加而增加。当一种物质被分解成更小的碎片时，它的表面积就会增加。

观测到的氧含量数据的巨大波动可能是由一大块冰的破裂引起的——可能是由于与另一颗冰卫星的碰撞，或者是陨石的撞击。

根据氧的损失率，Schemansky和他的同事们估计，如果没有物质补充，最外面的E环的质量将在1亿年后消失。

“再生必须存在，”Schemansky说。“不然气场会逐渐消亡。”

照片:艺术家在2007年描绘的土星环的图像，其中冷粒子聚集到环的固体部分(来源:维基百科)

光环的涅槃

冰暴露在等离子体中的过程也可能使光晕重新焕发活力，光晕上美丽的色带可以作为证据。

这些颜色被认为是由“污染物”造成的。流星撞击土星时，部分物质会沉淀在土星环中。环密度越低的带脏得越快，冰越脏，带的颜色越深。

然而，由于疫情造成的污垢会随着时间的推移而扩散，这种机制无法解释这些带的厚度，除非不时地在这些光环中加入纯冰。

“证据显示，在过去的1000万到1亿年间，可能有新鲜干净的物质加入土星环系统。”埃斯波西托说，他在12月16日的《科学》杂志网络版上发表了一篇文章，并且是第一作者。

小行星内部不会因为流星的不断轰击而被污染。因此，研究人员通过假设半径约为12英里(20公里)的卫星消亡来解释A环的亮度。

“土星环中氧含量和光谱的变化符合光环的历史模型，在这个模型中，小卫星不断被摧毁以产生新的光环”，埃斯波西托说。

图:太阳从背后照亮的图形外环(来源:维基百科)

里面的研究。

根据Schemansky的说法，卫星粉碎的理论仍然是有迹可循的，可能还涉及到其他过程，例如土星的较大卫星上的火山会喷出泥浆。

他的团队一直在监测土星周围的氧气含量，距离更近了——因为卡西尼是围绕土星运行的。

“我们在里面”，他说，当然指的是氧气环。

从这个有利的角度出发，他们希望画出中性气体的三维结构，他们还想确定氧含量水平波动的频率。

“我们希望观察到更多类似的事件，”Schemansky说。“我们已经有了第一次经验。”

土星戒指:土星一共七个戒指。根据地面观测和空间探测，将土星环分为七层。最接近土星的是亮度最暗的D环；其次，C环透明度最高；b是最亮的环；最后是A环。A环和B环之间是著名的卡西尼环缝，宽约5000公里。A环外面有三个环(E，F，G)，最外面的是E环，很细很宽。

卡西尼司:土星环B和环a之间的空隙，1675年被卡西尼发现，因此得名。环缝宽度为5000km。旅行者2号飞船在环缝中发现了几个狭窄的环。

Encke gap:土星环A中的gap gap，宽度约320km。

作者:迈克尔·希尔伯

远日点

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