NASA的惊人发现：土星的行星尺寸土卫六漂流速度比想像中快100倍

它比土星大，在土星轨道上看到巨大的卫星土卫六。土卫六下方是土星环所投射的阴影。这种自然色彩的视图是由美国宇航局卡西尼号航天器于2012年5月6日拍摄的六幅图像组合而成的。

美国宇航局和意大利航天局的科学家进行的这项新研究对整个土星系统以及其他行星和卫星都具有影响。

就像我们自己的月球每年从地球上浮走的时候一样，其他卫星也在与它们的寄主行星做同样的事情。当月球绕轨道运行时，它的引力作用在行星上，并在行星经过时在其上造成暂时的凸起。

随着时间的流逝，膨胀和沉陷产生的能量从行星传递到月球，使它越来越远。每年，我们的月球离地球的距离都是1.5英寸（3.8厘米）。

科学家们认为他们知道巨星土卫六远离土星的速度，但最近他们发现了一个令人惊讶的发现：他们利用NASA卡西尼号太空船的数据，发现泰坦的漂移速度比以前理解的快一百倍-每年约4英寸（11厘米）。

这些发现可能有助于解决一个古老的问题。虽然科学家知道土星是在太阳系形成初期形成于46亿年前的，但对于行星何时形成环和由80多个卫星组成的系统，还有更多的不确定性。土卫六目前距土星759,000英里（120万公里）。修正后的漂移速度表明，月亮的开始距离土星更近了，这意味着整个系统的扩张比以前认为的要快。

6月8日发表在《自然天文学》上的论文的主要作者瓦莱里·莱尼（Valery Lainey）说：“这一结果为有关土星系统的年龄及其卫星的形成问题的激烈辩论提供了一个重要的谜题。”在加入PSL大学的巴黎天文台之前，他曾在美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室担任科学家，进行了这项研究。

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关于土卫六漂移率的发现也为新理论的重要证实，该新理论解释并预测了行星如何影响其卫星的轨道。

在过去的50年中，科学家采用了相同的公式来估算月球从其星球上漂移的速度，这一速率也可以用来确定月球的年龄。这些公式和它们所基于的经典理论被应用于整个太阳系中大小不一的卫星。这些理论假定，在土星这样的系统中，有数十个卫星，像泰坦这样的外卫星比近距离的卫星向外迁移的速度要慢，因为它们离其所在星球的重力更远。

四年前，现任加州理工学院的理论天体物理学家吉姆·富勒（Jim Fuller）发表了颠覆这些理论的研究。富勒的理论预测，外卫星可以以与内卫星类似的速率向外迁移，因为它们被锁定在与行星的特定摆动相关的另一种轨道模式中，并向外悬吊。

“新的测量结果表明，这类行星-月球相互作用可能比先前的预期更为突出，它们可以应用于许多系统，例如其他行星月球系统，系外行星（太阳系以外的系统），甚至双星系统，新星的共同作者富勒说。

为了达到他们的结果，作者将卡西尼号的背景中的星星映射到了地图上，并跟踪了泰坦的位置。为了证实他们的发现，他们将它们与一个独立的数据集进行了比较：卡西尼号收集的无线电科学数据。在2006年至2016年之间的十次近距离飞越中，飞船向地球发送了无线电波。科学家研究了信号频率如何因其与周围环境的相互作用而改变，从而估算了泰坦轨道的演变过程。

“通过使用两个完全不同的数据集，我们获得了完全吻合的结果，并且也与吉姆·富勒的理论相符，后者预测了泰坦的迁移将会更快，”意大利博洛尼亚大学的合著者保罗·托托拉（Paolo Tortora）说。Tortora是卡西尼号射电科学团队的成员，并在意大利航天局的支持下进行了这项研究。

卡西尼号（Cassini）由JPL负责管理，是一艘在观测土星超过13年之后才耗尽其燃料供应的轨道器。该任务于2017年9月将其坠入地球大气层，部分是为了保护其月球土卫二，卡西尼号发现土卫二可能拥有适合生活的条件。

卡西尼-惠更斯号飞行任务是NASA，ESA（欧洲航天局）和意大利航天局的合作项目。JPL是位于帕萨迪纳的加州理工学院的裁缝，负责管理NASA在华盛顿的科学任务委员会的任务。JPL设计，开发和组装了卡西尼号轨道器。