復(fù)雜的引力“芭蕾舞”導(dǎo)致土星自轉(zhuǎn)軸越來越傾斜

據(jù)外媒報(bào)道，巴黎天文臺(tái)天體力學(xué)和星歷計(jì)算研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，土星自轉(zhuǎn)軸的不尋常傾斜是由于土星衛(wèi)星在過去10億年里的周期性引力所致。 研究人員認(rèn)為，土星的自轉(zhuǎn)傾角達(dá)到26.73°不是偶然的結(jié)果。事實(shí)上，根據(jù)來自法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心和巴黎天文臺(tái)科學(xué)家的研究，這是由于復(fù)雜的引力“芭蕾舞”。

這種機(jī)制是一種叫做軌道共振的東西。當(dāng)天體圍繞太陽(yáng)和其他天體旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們會(huì)周期性地相互“拉扯”。這是一個(gè)非常小的拉力，但隨著時(shí)間的推移， 這可以有一個(gè)非常大的累積效應(yīng)。軌道共振的物理原理在概念上類似于推動(dòng)兒童蕩的秋千。推力可以非常小，但軌道和擺動(dòng)的秋千之間有著一個(gè)自然頻率，在這個(gè)頻率上，它自然會(huì)振動(dòng)，所以每一個(gè)小的推力都會(huì)產(chǎn)生累積性的影響。

這個(gè)軌道共振的概念解釋了很多關(guān)于軌道天體如何相互作用的問題。以土星為例，研究小組發(fā)現(xiàn)，這顆行星自轉(zhuǎn)軸的傾斜并不像之前認(rèn)為的那樣，是40億年前與氣態(tài)巨行星海王星相互作用的結(jié)果，而是受到土星衛(wèi)星的牽引，尤其是其最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六。

科學(xué)家通過觀測(cè)確定，土衛(wèi)六和其他土星衛(wèi)星正在遷移。隨著時(shí)間的推移，它們正在遠(yuǎn)離土星，就像月球逐漸遠(yuǎn)離地球一樣。然而，土星衛(wèi)星遷移的速度比之前認(rèn)為的要快，導(dǎo)致土星的自轉(zhuǎn)軸傾角越來越大。

根據(jù)研究，在土星誕生的30多億年后，其自轉(zhuǎn)軸只有輕微的傾斜。然后，大約10億年前，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)引發(fā)了軌道共振，從宇宙角度來看，迅速增加了傾斜度，這種傾斜度仍在持續(xù)。據(jù)估計(jì)，在接下來的幾十億年里，這種傾斜會(huì)變得更加明顯。

該研究發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上。