【菜科解读】

近日，一项基于最近以及此前数据的新研究表明，泰坦从土星漂移的速度比想象的要快，简单来讲，土卫六正以惊人的速度离开土星！背后真相到底是什么？

科学家怀疑这一现象是否和土卫六的形成有关。

土卫六是在哪里形成的？它是在哪个地方形成的，还是已经迁移了？这一切都需要科学家进一步的研究。

泰坦，也就是土卫六，它是太阳系中一颗独特而奇异的卫星，它是唯一一个大气层很厚，表面有液体流动的卫星。

它也是土星最大的卫星，实际上比水星还要大。

旅行者号太空船让我们第一次看到了土卫六，但它没看到土卫六厚厚的，富含氮的大气层。

然后在2004年，卡西尼惠更斯号的任务能够用更先进的仪器观测到地表。

小惠更斯登陆器给了我们第一张来自这颗非凡土卫六表面的图像。

这是旅行者2号在1981年从230万公里的距离拍摄到了这张土卫六的照片，它在云层中显示了一些细节，但并不多。

但这项新的研究不需要任何新的任务或先进的仪器。

它依赖于数十年的数据，我们已经不得不研究泰坦及其迁移的问题。

2005年1月14日，从惠更斯号下降的太空船上俯瞰泰坦的照片。

这项新的研究与先前的研究不同，先前的研究表明土卫六大致形成于现在的位置。

相反，它表明土卫六正离土星越来越远。

它漂移的速度是预期的100倍。

这一结果表明，泰坦已经迁移到目前的轨道距离大约45亿年了。

这一结果也对我们理解土星环，特别是土星环的年龄有一定的意义，而土星环的年龄是最近许多科学争论的主题。

加州理工学院（Caltech）的理论天体物理学助理教授吉姆·富勒（Jim Fuller）说：“大多数先前的研究都预测，像泰坦或木星的卫星木卫四这样的卫星形成的轨道距离与我们现在看到的相似。

”这意味着土星-土卫六系统及其环的形成和演化比以前认为的更富有想象空间！

土星环和卫星一直是科学争论的话题。

2019年的一项研究表明，土星卫星的迁移扩大了土星环中卡西尼的划分范围。

我们知道行星和卫星可能有非常复杂的关系，当然，大得多的行星对较小的土卫六施加的引力要大得多。

但是像泰坦和地球的卫星也有相当大的质量。

它们对行星也会施加自己的引力。

看看地球的潮汐，主要是由月球驱动的。

在地球上，这种与月球的推拉也会在地球内部产生摩擦应力。

这反过来又将月球在其轨道上向前拉，最终的结果是月球正逐渐远离地球。

它比过去更远，例如恐龙时代。

地球和月球之间的推拉被称为潮汐效应。

39亿年前，月球离地球更近。

它离地球大约21个半径，而今天它离地球大约60个半径。

不过，这一过程的速度确实很缓慢。

月球以每年3.8厘米的速度远离地球。

看起来不多。

按照这个速度，大约几十亿年后，月球和地球仍然在一起，直到它们都被太阳消耗掉，因为在大约50或60亿年后，太阳进入红巨星阶段。

而土星和土卫六之间的关系是相似的。

但由于土星是一个气态巨星，而地球是岩石，它并不完全相同。

土星内部的摩擦应该会减弱，因为有这么多气体。

标准理论预测，土卫六离开土星的迁移速度应该只有每年0.1厘米，远低于地球的月球。

但是这项研究仍然至关重要，科学家在这项研究中使用了两种测量土卫六轨道膨胀率的方法：天体测量法和辐射测量法。

这两种方法都要利用到卡西尼号的数据。

有两个小组参与了这项研究：一个使用天体测量，另一个使用辐射测量。

天体测量团队使用了超过100年的观测数据，追溯到1886年，一直到卡西尼任务结束。

辐射测量小组使用的模型考虑了“影响土卫六轨道和卡西尼飞船轨道的所有相关加速度”等因素。

“通过使用两个完全独立的数据集天体测量和辐射测量以及两种不同的分析方法，我们得到了完全一致的结果，”研究员Valéry Lainey说。

这项研究的结果证实了吉姆·富勒2016年的研究结果。

这项研究还表明，泰坦的迁移速度比之前想象的要快得多。

这张研究图显示了土星六颗卫星轨道距离随时间变化的可能演化历史，包括共振锁定模型（实色线）和常数Q模型（黑色虚线）。

共振锁定模型在给定时刻被有效潮汐质量因子Qef所遮蔽。

富勒的理论表示泰坦以特定的频率挤压土星，这使得土星强烈振荡，也就是共振。

举个例子，想象一下在操场上荡秋千。

如果你在正确的时间或频率摆动双腿，你就会把自己推得更高，这叫做共振锁定。

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科学家表示，土星振荡的高振幅实际上会消散大量的能量。

反过来，这将以比想象中快得多的速度推动泰坦向外移动。

这项新的研究发现，土卫六离开土星的迁移速度是每年11厘米，比先前的理论结论快100倍。

事实上，共振锁定可以应用于其他太阳系和系外行星，也可以在恒星双星和外行星系统中起作用，不过要想知道它有多精确还需要更多的研究。

共振锁定理论可以应用于许多天体物理系统，这也是科学家未来研究的方向。

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