Ringquake揭示了有关土星核心的意外细节

导读研究宇航局卡西尼号太空探测器收集的数据的科学家们发现了土星环中的涟漪,而土星的卫星无法解释这些涟漪,导致人们猜测这颗行星的核心比固

研究宇航局卡西尼号太空探测器收集的数据的科学家们发现了土星环中的涟漪,而土星的卫星无法解释这些涟漪,导致人们猜测这颗行星的核心比固体更粘稠——而且比以前认为的要大得多。

加州理工学院的研究人员本周在《自然天文学》杂志上发表了这项新研究,表明卡西尼号太空探测器在 2013 年收集的数据显示,土星最内层环(称为 D 环)出现明显的螺旋状波纹。

无法解释基于土星许多卫星引力影响的涟漪,当灵感来临时,研究人员转向了行星本身:如果涟漪可以用来模拟行星本身的内部,就像地震用来观察地球内部一样?

“我们像使用巨大的地震仪一样使用土星环来测量行星内部的振荡,”加州理工学院理论天体物理学助理教授、该研究的合著者吉姆富勒在一份声明中说。“这是我们第一次能够通过地震探测气态巨行星的结构,结果非常令人惊讶。”

涟漪告诉研究人员的是,与以前认为的不同,土星的核心不是像地球一样的实心球体,而是一个没有明确边界的“模糊”核心,由冰、岩石和金属流体的汤状混合物组成。这个泥泞的核心在行星内部晃动,产生了记录在行星最内环中的引力振荡。

“土星总是在震动,但它很微妙,”行星科学博士后研究员、这项新研究的合著者克里斯托弗曼科维奇说。“行星表面每一到两个小时移动大约一米,就像一个缓慢荡漾的湖泊。就像地震仪一样,环接收重力扰动,环粒子开始摆动。”

更值得注意的是,土星研究表明,这颗行星的模糊核心比我们想象的要大得多,其直径约为其直径的 60%,质量约为地球的 55 倍。该研究还估计,构成核心的 17 个地球质量是岩石和冰,其余是液氢和液氦。

这项关于土星模糊核心的新研究并不是第一个迹象表明外太阳系的气态巨行星比我们最初认为的更不坚固。

虽然它们显然是巨大的气球,但我们长期以来一直认为气态巨行星会有一个由铁或其他重元素制成的坚固的岩石核心。宇航局围绕木星运行的朱诺号太空探测器也发现了这颗气态巨行星内部同样松软的迹象。

长期以来,人们一直假设木星的核心周围环绕着液态氢的海洋——大气压力剥离了电子中的氢,产生了产生木星巨大磁场的电流——但木星没有那种环系统土星有,所以这种天体地震学是不可能的。

这些结果与朱诺在木星内探测到的结果相结合,是朝着更好地了解这些大质量行星的内部以及更好地了解早期太阳系中气态巨行星是如何形成的迈出的一大步。

John (He / Him / His) 是 TechRadar 的计算人员作家,也是一名程序员、游戏玩家、活动家和布鲁克林学院校友,目前居住在纽约布鲁克林。约翰因其科学和技术报道而被 CTA 评为 CES 2020 媒体开拓者,擅长计算机科学的所有领域,包括行业新闻、硬件评论、PC 游戏,以及一般科学写作和科技行业的社会影响.

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