首页 > 资讯 > 体育 > 正文
2023-10-02 01:54

土星环和卫星:超级计算机模拟揭示的碰撞过程


利用高分辨率超级计算机模拟的一项综合研究,对土星环和卫星的形成有了新的认识。这项由美国国家航空航天局(NASA)与英国达勒姆大学(Durham)和格拉斯哥大学(Glasgow)合作开展的研究提出,土星环可能是大约数亿年前两个富含冰的前体卫星发生巨大碰撞后的残余物。

这项研究的一个关键发现是杜伦大学的COSMA超级计算机得出的结论是,冰卫星的影响可能导致了土星冰环的形成。当这些前体卫星相撞时,它们核心内的岩石比周围的冰分散得更小,从而形成了富含冰的环。

这一理论与观测到的土星环的纯度一致,土星环几乎完全由冰组成,自形成以来积累了最少的尘埃污染。

模拟探索了近200种不同的月球碰撞场景,揭示了可能将适量冰分散到土星罗氏极限的各种结果。罗氏极限代表了行星引力可以使较大的岩石或冰体崩解的外部边界。超过这个极限的物质可能聚集在一起,形成了土星目前的一些卫星。

这项开创性的研究挑战了之前对土星环组成的解释,因为其他理论无法解释环内几乎没有岩石的原因。通过使用超级计算机模拟,科学家们获得了对土星系统历史的宝贵见解,突出了我们太阳系演化的动态本质。

杜伦大学(Durham University)的文森特·艾克(Vincent Eke)博士对这些发现发表了评论,强调碰撞假说如何为土星环富含冰的性质提供了一个自然的解释。与此同时,美国国家航空航天局(NASA)研究科学家、英国杜伦大学(Durham University)毕业生雅各布·凯格雷斯(Jacob Kegerreis)博士对利用模拟进一步探索土星系统的演化,包括其可能适合居住的卫星,表示了兴奋。

自从旅行者号探测器发回第一张土星图像以来,土星环的地质年龄一直是个谜。格拉斯哥大学的路易斯·特奥多罗博士说:“这种合作使我们能够研究它们创造的可能环境,并得出了令人着迷的结果。”


这项研究发表在《天体物理学杂志》上。