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几个卫星是否碰撞制造土星的泰坦?

丹佛-“泰坦的起源-如此之大......如此孤独。”这是昨天在行星科学部年会上发表的有趣话题。要点?土星的相对巨大的卫星泰坦,在没有伴随着类似大小卫星的通常轨道的情况下进行轨道运行,最初是环绕行星的三到四颗标准发射卫星,这些卫星碰撞,碰撞,并合并成一个巨大的月亮和一些碎片。马来西亚大学帕克分校的行星动力学家道格拉斯·汉密尔顿说,泰坦是“可以说是太阳系中最不寻常的卫星”。这是因为用于生产卫星的标准模型始于一个原始碎片的平盘,最终聚集成几个相似大小的卫星的大致等距轨道的常规系统。这适用于形成漂亮的常规木星卫星系统,但土星不是常规的。泰坦巨大,占地球月球质量的近两倍,占土星轨道质量的90%。泰坦独自一人,在由微小卫星限制的一百万公里的间隙中运行。泰坦的轨道很奇怪:它略呈椭圆形,而不是近圆形,相对于土星的赤道倾斜。尽管如此,汉密尔顿说,“最大的谜团是它是如何成为第一位的。”

汉密尔顿建议解决泰坦的神秘起源,其中标准模型在土星开始时很好但是后来事情出了差错。三颗或四颗常规卫星可能已经形成,并在土星的引力作用下在卫星上升起的潮汐的影响下向外漂移,就像地球的月球自形成以来一直缓慢向外漂移一样。但是不像木星的四个卫星那样滑入稳定的安排,在汉密尔顿的情景中,土星的初始卫星的轨道变得不稳定并开始重叠,然后卫星相互碰撞。碰撞相对较慢,因为卫星是所有这些都朝着相同的方向前进,所以卫星倾向于合并而不是在它们击中时飞溅。

最终结果:一个大月亮在轨道空间中曾经被几个小卫星占据。汉密尔顿的计算机模拟根据观察,这些碰撞会让泰坦留下一点轨道倾斜和伸长。而Hyperion,一个在泰坦以外的轨道上运行的冰块,倾斜度和伸长率更大,可能是其中一个碰撞的飞溅。

麦金农有一个想法:如果围绕土星的卡西尼号太空船能够确定泰坦内部的性质,那么研究人员就会知道是否在暴力碰撞中形成热-这会产生岩石核心-或者通过原始碎片的安静聚集形成冷却。但是为了收集必要的证据,资金短缺的美国宇航局必须继续为卡西尼提供更多资金年。

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