本报讯 一项9月3日发表于《科学报告》的研究指出,数十亿年前的一次大规模碰撞可能极大改变了太阳系中最大的卫星——木卫三的方位。
日本神户大学的Naoyuki Hirata和同事研究了木卫三上的槽沟系统——这一系列的同心槽沟被认为是外太阳系最大的撞击构造残骸。
研究人员发现,槽沟系统的中心与木卫三的潮汐轴紧密对齐。潮汐轴是一条假想线,从木卫三因潮汐锁定而始终面向木星一面的中心向木星延伸。
研究人员提出,形成槽沟的撞击导致木卫三质量的重新分布,从而改变了卫星方位。
通过模拟,研究人员确定,撞击木卫三并形成槽沟的小行星直径约为150公里,远大于在地球上导致恐龙灭绝的小行星,后者直径可能为10公里。
模拟分析显示,这颗撞击木卫三的小行星,冲破了木卫三表面的冰壳,进入下面的液态海洋,同时形成了一个短暂的大坑,并向木卫三表面抛射了大量物质,最终在撞击地点周围形成了一层厚厚的喷出物。由于额外质量的加持,这里会形成一个引力更强的区域。随着时间推移,这种异常将导致木卫三重新定向,使撞击地点与潮汐轴对齐。
Hirata团队将这一过程与冥王星遭遇的一次撞击事件进行了比较。那次撞击形成了“冥王星之心”——Sputnik Planitia盆地,并导致冥王星重新定位。
“我认为确定这一过程可能发生过是非常好的,但我不太相信这些数据。”未参与该研究的美国伊利诺伊大学芝加哥分校的Andrew Dombard说,该研究使用的模型没有考虑到木卫三独特冰结构的一些复杂特性。
对此,Hirata表示,估计撞击天体的大小很复杂,因为缺乏关于木卫三引力和地形的优质数据。(徐锐)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41598-024-69914-2
《中国科学报》 (2024-09-05 第2版 国际)