土星环上昏暗的放射辐可能是由雷暴造成的

    科学时报2007年4月24日讯  自从美国的航行者号宇宙飞船在上世纪80年代早期发现土星环以来，它所具有的昏暗放射辐便一直让行星天文学家们感到困惑不解。近日，科学家在英国普雷斯顿市召开的皇家天文学协会全国天文学会议上宣布，这谜一般的特征可能是由于土星上的雷暴和闪电造成的。伦敦市女王玛丽大学的Carl Murray表示：“这是迄今为止我所知道的最好的理论之一。”
    土星环上的放射辐实际上是一些静电积累的尘埃颗粒构成的云团，这些云团漂浮在土星环平面的周围。然而对于这些云团的形成机制科学家们却莫衷一是。天文学家曾推测，陨星碰撞或太阳风粒子可能使这些云团带电，但是没有任何统一的理论能够解释已观测到的放射辐的所有特征，例如它们的位置、形状、成群活动以及关于放射辐最著名的一个谜团——它们在1998年10月至2005年9月间的神秘消失。
    为了解决这一问题，英国杜金市Mullard空间科学实验室的Geraint Jones和同事提出了一个雷暴模型，并由研究小组成员Christopher Arridge在此次会议上公布。根据这一理论，由这些雷暴产生的电子能量束通过土星的磁场被转移到土星环上，它们在这里为尘埃充电并最终使其围绕着土星环平面运转。如果这些雷暴发生在土星南纬或北纬45度附近区域，这些电子便会以与行星相同的速度围绕土星环旋转，从而逐渐形成了后者上的放射辐。天文学家同时推测，这些放射辐在1998年至2005年——大约相当于1土星年的1/4——的缺失，可能是由于发生在这一特殊纬度的雷暴产生的季节性影响。
    美国科罗拉多州玻尔得市空间科学研究所的放射辐专家Colin Mitchell指出，这一雷暴模型很好地解释了为什么土星环的放射辐经常会成群出现。但他指出，这一模型无法解释科学家观测到的非常狭窄的放射辐。Mitchell说：“放射辐的形成似乎是一个相当复杂的问题。我们并没有得出最终的结论。”美国宇航局（NASA）的卡西尼探测器可能会为天文学家找到答案——此时此刻，它正在围绕土星飞行。Mitchell表示，如果能够在一个合适的时间与地点发现一次雷暴，就“意味着这一模型将成为研究土星环的一个新起点”。

    来源:http://www.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2007423233945703178093.html?id=178093 中国科学技术信息研究所加工整理