據(jù)美國報道，研究人員宣布，他們在土星最外側(cè)的光環(huán)中觀測到巨大的“雪球”穿過，其后帶出的光環(huán)物質(zhì)在陽光下閃閃發(fā)光，科學(xué)家們將其稱為“微型噴流”(mini-jets)科學(xué)家估計這些"雪球"直徑可達1公里。這些噴流是在美國宇航局正在土星軌道運行的卡西尼探測器的最新圖像中被發(fā)現(xiàn)的，這一探測器在過去的7年中一直在土星軌道運行。
土星雪球
土星雪球
這些雪球是由土星最外側(cè)的F環(huán)中的物質(zhì)在牧羊犬衛(wèi)星土衛(wèi)十六的引力作用下逐漸聚集而成的?？茖W(xué)家們估計這些雪球的直徑，以這張圖像中的這個雪球結(jié)構(gòu)為例，約為0.62英里(約合1公里)。有時候這些雪球會慢慢地穿過F環(huán)內(nèi)部，速度約為每小時4英里(6.4公里)，將一部分冰雪物質(zhì)帶出。
卡爾·默里(CarlMurray)是英國倫敦瑪麗女王學(xué)院教授，他也是卡西尼飛船成像科學(xué)組成員，他說：“這樣產(chǎn)生的噴流寬度約為10公里，在光環(huán)外延伸40~180公里。根據(jù)其形成時間的先后，它們的長度可以在僅僅幾個小時內(nèi)延長很多。”他說：“在任何一個時間點，如果我們仔細(xì)查看整個F環(huán)，我們都可以發(fā)現(xiàn)大約10個此類結(jié)構(gòu)。”
多重微型噴流結(jié)構(gòu)
多重微型噴流結(jié)構(gòu)
事實上，卡西尼項目組的科學(xué)家們早在卡西尼號探測器于2004年成功切入土星軌道開展科學(xué)考察工作之初便已經(jīng)注意到這些詭異的噴流狀結(jié)構(gòu)。然而由于缺乏對這些細(xì)微結(jié)構(gòu)的連續(xù)數(shù)小時的跟蹤觀察，它們的具體來源一直成謎，直到現(xiàn)在。
默里的小組在卡西尼號探測器于2009年1月份拍攝的圖像中找到了一個細(xì)微的尾跡，這一次他們成功地對這一結(jié)構(gòu)進行了長達8小時的追蹤。觀測確認(rèn)有一個從F環(huán)中移出的小型物體帶出的物質(zhì)形成了這個尾跡。
默里和同事們隨后對卡西尼探測器在2005年至2011年間拍攝的超過2萬張圖像中展開系統(tǒng)搜尋，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了超過500個此類結(jié)構(gòu)的案例，其中就包括在這一圖集中展示的這六個案例。默里說：“盡管我們目前還沒有掌握這些物體的軌道特征，但是我們有足夠多的資料可以來判斷這些微型噴流結(jié)構(gòu)是否和任何我們已知其軌道的物體相互吻合。”
明亮的模糊物體
明亮的模糊物體
這是使用卡西尼窄角相機拍攝的圖像，科學(xué)家們成功捕捉到形成微型噴流結(jié)構(gòu)之后穿出F環(huán)的雪球體，即圖像中最明亮的物體。默里說：“我們還未能獲取這些物體的更高分辨率的圖像。”他說：“然而當(dāng)我們看到在噴流尾端明顯的一個‘頭’狀結(jié)構(gòu)，這個結(jié)構(gòu)看上去外形模糊，讓人想起包圍在彗星外側(cè)的暈狀結(jié)構(gòu)，這可能是其表面的物質(zhì)形成的，或者可能是帶出的F環(huán)物質(zhì)形成的。”
詭異的扭曲
詭異的扭曲
在目前已經(jīng)被識別出的500多個微型噴流案例中，大多數(shù)都呈現(xiàn)孤立的尾跡形狀，并且其角度幾乎和F環(huán)本身相垂直。但有些時候，比如在這張圖像中所呈現(xiàn)的那樣，這種噴流可以成群出現(xiàn)，并產(chǎn)生更多扭曲的尾跡。
比如在右上方圖像中呈現(xiàn)的倒刺狀結(jié)構(gòu)，可能是由一系列的雪球體帶出光環(huán)物質(zhì)而形成的。在左上方的圖像中，這里的情況可能是一個雪球體反復(fù)數(shù)次穿越光環(huán)結(jié)構(gòu)而形成的。而在左下方的圖像中，同樣是雪球體的反復(fù)穿越，但是僅僅局限在光環(huán)的最外側(cè)。最后，右下方的圖像中的情況，是由一個雪球體在穿過F環(huán)內(nèi)部時發(fā)生破碎后形成的。
變形的光環(huán)
變形的光環(huán)
這張圖像是采用夸大比例的土星F環(huán)結(jié)構(gòu)俯視圖，中央的土星本體已經(jīng)被去除?？茖W(xué)家們相信F環(huán)旁邊直徑達85公里的牧羊犬衛(wèi)星土衛(wèi)十六對F環(huán)中的物質(zhì)微粒施加了引力影響，導(dǎo)致在F環(huán)中形成波浪狀扭曲結(jié)構(gòu)，并造成物質(zhì)微粒之間的相互凝結(jié)形成雪球體。默里說：“F環(huán)在其內(nèi)部物質(zhì)以及擁有的一系列現(xiàn)象方面是獨特的，我們已經(jīng)花費許多精力試圖去理解它。但是目前仍然有許多謎團尚待揭開，很多挑戰(zhàn)需要面對。”
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