卡西尼号飞船探明土星环结构

新华社洛杉矶5月23日电(记者 陈勇) 美国宇航局下属的喷气推进实验室今天说,正围绕土星轨道飞行的“卡西尼”号飞船,借助无线电波首次探明了土星环的结构。它向地球发回的无线电波,还让科学家首次“看”到了最神秘的土星B环。

在实际于5月3日进行的这次探测中,“卡西尼”运用了掩星法观测。从地球上看来,飞船是“躲”在土星环后面发射无线电信号的,电波穿过土星环到达地球,地面科学家接收到之后,就可以根据电波衰减来判断土星环物质构成。电波衰减越大,表明土星环中物质越密,反之则表明其中物质稀疏。

“卡西尼”这次同时使用了Ka、X和S三个波段的电波,不同尺寸的土星环物质粒子,对三个波段电波的影响也不相同。美宇航局设在地面的“深空探测网络”接收到这些电波,让科学家能绘制出土星环的物质分布图。

土星有7个主要的光环,它们是按发现的顺序命名的,而按距土星的距离由近到远,顺序是D、C、B、A、F、G和E。这些美丽的光环是土星的标志,但它们的起源迄今尚不可解。其中的B环,此前的探测飞船从来没有“看”清楚它的结构。

这次“卡西尼”发现,B环确实与众不同。它本身包含几个宽度为几百公里的环带,物质密度各不相同,而其核心部分是一个宽度达5000公里的厚环带,其中所包含的物质,密度是相邻的C环的4倍,A环的20倍。相比之下,土星A环结构平坦,而C环的结构略呈波浪状。

“卡西尼”无线电探测项目科学家伊萨姆·马罗夫说,构成土星环的物质颗粒尺寸差异很大,直径从几厘米到几米不等。其中,在B环和A环内侧,直径5厘米以上的颗粒居多,而在A环外侧和C环,直径5厘米以下的颗粒较丰富。

这次“卡西尼”还观测到了A环物质分布的波动现象。科学家说,由于A环紧邻着土星的一颗卫星,土星和卫星的引力交互作用,使A环中物质分布起了波动。他们还发现B环物质的一次波动。此前,美宇航局的“航行者”探测器等也曾观测到土星环物质的波动现象,但没有“卡西尼”观察得如此清晰。

喷气推进实验室说,到今年9月“卡西尼”还将进行7次无线电掩星观测,在其探测寿命内总共要进行20次这样的观测。