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投资-卡西尼探测器数据提醒土星的捆绑电子层

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土星充当了一个独立的内辐射带的“狱卒”人物。

图解:一份NASA图表展现出了一层之前从不知道晓的土星质子层。

土星的磁场现已被认听小说作是非常的古怪,但研讨者们发现它比咱们幻想的还要古怪——他们在土星的大气层之上发现了一个被磁层抓获且彻底孤立的内辐射带。

在NASA的卡西尼号勘探器进入了土星勘探使命的最终阶段。经过22次变轨和一系列高风险的动作,地面上的科学家让勘探器不断挨近土星,并掠投资-卡西尼探测器数据提醒土星的捆绑电子层过了它的大气层。

这些风险的测验得到了可观的报答——勘探器成功地勘探到了土星外表邻近被抓获的内辐射带,详细勘探成果也现已在天然杂志geo上的一些文章上宣布。

由高能质子与电子组成的土星辐射带早已为人所知,它在土星环外环绕着这颗行星。辐射向太空延伸了超越285,000千米,并遭到土星很多卫星的激烈影响,被切割成了5个部分。

早在2004年,研讨者如来自德国马克斯普朗克太阳系研讨所的Elias Roussos经过卡西尼号勘探器上的lwmms和mimi设备研讨土星外部磁场时,就在土星与其最内星环,即D-环之间,发现了一个不为人知的内辐射环的存在痕迹。

这些丈量指出这儿存在很多的荷电粒子,但其切当成分和性质仍旧不知道。一向到卡西尼号使命行将完毕之时,科学家们才追查到更多的成果。

“直到13年今后,使命行将完毕之前,咱们才得到时机完结咱们很早就投资-卡西尼探测器数据提醒土星的捆绑电子层开端的对土星的丈量,判别是否存在一个额定的辐射带区域,与土星大气顶部和D-环共存。“Roussos解释道。

图解:卡西尼-惠更斯号于2006年9月15日拍得的土星环全貌(亮度在这张图中被强化)

构成辐射带的高能粒子。当辐射与土星大气层和它稠密的星环中的物质反响时,它触发了链式反响,发生了质子。这些质子随后又被土星的磁场抓获。

图解:投资-卡西尼探测器数据提醒土星的捆绑电子层航海家2号1981年的印象,在B环上有漆黑的轮辐。

但是,磁场接近土星一侧的强度至少是其外侧,即主辐射带一侧的10倍。这意味着质子可以滞留在同一个当地达数年时刻。被磁场抓获后,粒子们可以持续和行星与D-环反响,逐步损失能量。

图解:卡西尼拍照的D环印象,经过处理往后显示出环内弱小的波纹;出现在图左上部的是更亮堂的C环。

辐射带的内部边际抵达了土星的大气层,外缘则被D-环的组成部分,人们称为D73的细环所限制住。而另一条细环,D68,将辐射带一分为二。

磁层内部和外部在密度上的差异有用地构成的一个“质子监狱“。

“D-环向外,土星A-环、B-环和C-环的密度明显添加并愈加布满尘土,这组成了一投资-卡西尼探测器数据提醒土星的捆绑电子层个62,000千米的有用屏障,抓获着荷电粒子“Roussos说道。

图解:在A环的恩克环缝中心的小环与潘的轨迹符合,暗示环中的微粒相对是在马蹄铁轨迹上振动。

这样的阻隔意味着内部辐射带是与磁层的其他部分彻底孤立的。

这也造就了内部地带成为了咱们太阳系中绝无仅有的景色。这颗行星实际上也现已为科学家投资-卡西尼探测器数据提醒土星的捆绑电子层们供给了一个需要在极为严苛条件下研讨的辐射带,正由于其质子可以经过由行星强磁场所主导和操控且非常安稳的流程所发明。

卡西尼号在坠毁前最终的轨迹上还提醒了其他的奇特点。

不同于太阳系中其他任何行星,土星的磁轴本来仅仅与它的自转轴有0.01度的歪斜。

这仅仅一个很大的惊喜,由于科学家们一向以为行星要发生磁场的话,其自转轴与磁轴有必要要有很大的不同。

这样小的歪斜却坚持了土星内层液态金属投资-卡西尼探测器数据提醒土星的捆绑电子层海洋的潮流。物理学家以为,假如连一点歪斜角都没有的话,这些潮流将跟着磁场的消失而散失。

科学家曾以为坚持内部潮流的最小歪斜角是0.06度,而土星却以远低于极限的0.01度坚持着其内部的潮流。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. cosmosmagazine - Ben Lewis

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