研究揭示导致土星自转轴越来越倾斜的原因

据外媒报道,巴黎天文台天体力学和星历计算研究所的研究人员发现,土星自转轴的不寻常倾斜是由于土星卫星在过去10亿年里的周期性引力所致。 研究人员认为,土星的自转倾角达到26.73°不是偶然的结果...《研究揭示导致土星自转轴越来越倾斜的原因

据外媒报道,巴黎天文台天体力学和星历计算研究所的研究人员发现,土星自转轴的不寻常倾斜是由于土星卫星在过去10亿年里的周期性引力所致。 研究人员认为,土星的自转倾角达到26.73°不是偶然的结果。事实上,根据来自法国国家科学研究中心和巴黎天文台科学家的研究,这是由于复杂的引力“芭蕾舞”。

这种机制是一种叫做轨道共振的东西。当天体围绕太阳和其他天体旋转时,它们会周期性地相互“拉扯”。这是一个非常小的拉力,但随着时间的推移, 这可以有一个非常大的累积效应。轨道共振的物理原理在概念上类似于推动儿童荡的秋千。推力可以非常小,但轨道和摆动的秋千之间有着一个自然频率,在这个频率上,它自然会振动,所以每一个小的推力都会产生累积性的影响。

这个轨道共振的概念解释了很多关于轨道天体如何相互作用的问题。以土星为例,研究小组发现,这颗行星自转轴的倾斜并不像之前认为的那样,是40亿年前与气态巨行星海王星相互作用的结果,而是受到土星卫星的牵引,尤其是其最大的卫星土卫六。

科学家通过观测确定,土卫六和其他土星卫星正在迁移。随着时间的推移,它们正在远离土星,就像月球逐渐远离地球一样。然而,土星卫星迁移的速度比之前认为的要快,导致土星的自转轴倾角越来越大。

根据研究,在土星诞生的30多亿年后,其自转轴只有轻微的倾斜。然后,大约10亿年前,卫星的运动引发了轨道共振,从宇宙角度来看,迅速增加了倾斜度,这种倾斜度仍在持续。据估计,在接下来的几十亿年里,这种倾斜会变得更加明显。

该研究发表在《自然天文学》杂志上。

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