自從旅行者2號(hào)探測(cè)器于1981年通過該系統(tǒng)以來,土星的月亮土衛(wèi)二一直吸引著科學(xué)家。直到2004年卡西尼號(hào)探測(cè)器到達(dá)時(shí),這個(gè)謎團(tuán)才進(jìn)一步加深,其中包括在南極地區(qū)發(fā)現(xiàn)了四個(gè)平行的線性裂隙。這些特征因其外觀以及它們從表面其余部分中脫穎而出的方式而被昵稱為“老虎條紋”。
自發(fā)現(xiàn)以來,科學(xué)家們一直試圖首先回答它們是什么以及它們是由什么創(chuàng)造出來的。值得慶幸的是,卡內(nèi)基科學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)的新研究揭示了控制這些裂縫的物理學(xué)。這包括它們與月球羽流活動(dòng)的關(guān)系,為什么它們出現(xiàn)在土衛(wèi)二的南極附近,以及為什么其他物體沒有類似的特征。
這項(xiàng)研究最近發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上,該研究是由道格·海明威(Doug Hemingway)領(lǐng)導(dǎo)的。加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校的行星科學(xué)家Maxwell Rudolph和加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的Michael Manga參加了會(huì)議。
為了進(jìn)行研究,研究小組使用了土衛(wèi)二的地球物理模型來研究使虎紋形成并隨時(shí)間推移保持原狀的物理力。特別令人感興趣的是為什么這些條紋僅出現(xiàn)在月球的南極上以及它們?yōu)楹伍g隔均勻的原因。正如海明威所說:
卡西尼號(hào)(Cassini)首次訪問土星時(shí)發(fā)現(xiàn),這些條紋與我們的太陽系一樣。它們是平行且均勻分布的,長約130公里,相距35公里。使它們特別有趣的是,即使在我們講話時(shí),它們?nèi)栽诓粩鄧姵霰?。沒有其他冰冷的行星或衛(wèi)星具有與它們完全相同的東西。”
事實(shí)證明,第一個(gè)問題的答案很有趣。顯然,這些模型揭示出構(gòu)成條紋的裂縫可能在任一極形成,它們首先在南極形成。另一方面,它們存在的原因與土衛(wèi)二與土星的相互作用及其軌道的偏心有關(guān)。
為了分解它,土衛(wèi)二需要一天多的時(shí)間(準(zhǔn)確地說是1.37)來完成一個(gè)土星軌道。由于2:1的平均運(yùn)動(dòng)軌道共振,它與相鄰的Dione發(fā)生了聯(lián)系,土衛(wèi)二在其軌道(0.0047)上經(jīng)歷了一些偏心,從最接近的(periapsis)236,918 km(147,214 mi)到239,156 km(148,605 mi) ),以最遠(yuǎn)的距離(啟示)。