揭土卫八赤道结构之谜 "太空核桃"不再神秘

摘自:新华网 来源：腾讯科学

正是由于这种珠穆朗玛峰两倍高度的脊状突起，土卫八被称为“太空胡桃”

据美国太空网报道，目前，美国科学家最新一项研究显示，环绕土星第三大卫星——土卫八(Iapetus)赤道的超大脊状结构很可能是一颗亚卫星被土卫八引力吸引碰撞后的残骸物质。

研究人员称，这个亚卫星很可能是之前一颗较大的星体碰撞土卫八，碰撞释放出的物质合并形成的。随着时间的推移，土卫八引力吸引这颗亚卫星，最终与它发生碰撞，碰撞的残骸沿着土卫八赤道向水平方向溅射。目前，该脊状突起结构的高度是地球珠穆朗玛峰的两倍。

该项研究合著作者之一的美国华盛顿大学威廉-麦克金诺(William McKinnon)说：“大家可以想像一下这个神秘脊状突起结构的形成过程，伴随着这颗亚卫星碰撞土卫八，残骸粒子沿着赤道表面水平地散射，其速度达到400米/秒，相当于子弹的速度。残骸粒子的溅射逐渐累积。起初星体碰撞的裂缝可形成沟槽，但最终都被填充起来。”

土卫八：“太空胡桃”

土卫八的脊状突起宽100千米，高20千米，它的分布沿着土卫八的赤道，覆盖了这颗卫星接近75%的面积。

该项研究负责人、美国伊利诺斯州大学安德鲁-多姆巴德(Andrew Dombard)说：“这是太阳系内最壮观的地质特征之一，使土卫八看上去更像是一颗‘太空胡桃’！”目前，这将这项研究报告发表在美国地球物理学学会闭幕会议上。

其它研究人员认为，土卫八的火山活动或者内部的造山作用力促进形成这一高耸的脊状突起，但是多姆巴德称，像这样的理论并不能完全解释沿着土卫八赤道的近完全直线型布局结构，同时，也无法解释为什么太阳系中仅有一例特殊结构卫星。

因此，多姆巴德和研究小组同事从土卫八之外寻找解释原因，土卫八是土星第三大卫星，其直径为 1470千米(913英里)。他说：“如果该脊状突起结构并不是由于地下因素形成，那它的形成一定归咎于地表因素。”

一颗亚卫星的碰撞

多姆巴德和研究同事认为土卫八脊状突起结构是由曾环绕其运行的一颗亚卫星碎片形成的，这颗亚卫星是很久之前一颗超大星球碰撞土卫八的残骸物质在土卫八引力作用下凝聚而成，像这样猛烈的碰撞方式很可能促生了地球的卫星——月球、冥王星最大的卫星——冥卫一(Charon)的形成。

研究人员认为，土卫八的亚卫星之后螺旋式环绕该卫星运行，最终由于距离过近，在土卫八引力作用下被撕裂。这颗亚卫星的残骸物质最终形成环绕土卫八赤道的物质环，随着时间的推移，大概经过了10万年至10亿年，这个残骸物质环最终碰撞土卫八，形成了现今的高耸脊状突起结构。

多姆巴德称，这一理论将解释为什么该脊状突起位于土卫八赤道沿线，而太阳系其它星体均未出现这一特征。他还强调称，土卫八拥有一个偏远较大的希尔球(Hill sphere)，其体积远超过太阳系内其它卫星。粗略地讲，希尔球是指环绕在天体（像是行星）周围的体积，那里被它吸引的天体（像是卫星）受到它的控制，而不是被它绕行的较大天体（像是恒星）所控制。因此，行星能保留住卫星，而卫星的轨道必须在行星的希尔球内。同样的，月球也会有它的希尔球，任何位于月球的希尔球内的天体将会成为月球的卫星，而不是地球的卫星。

像土卫八系统中，它将很快地夺取亚卫星的质量。多姆巴德说：“太阳系中只有土卫八存在维持亚卫星运行的太空轨道。”

目前，研究小组并未非常精确地模拟该脊状突起的形成过程，但多姆巴德称，不久将计划进行此项研究。