作者:Lori Dajose 土星、泰坦和卡西尼飞船的艺术品
学分:弗朗切斯科·费奥里，无线电科学和行星探索实验室 按照地球的标准，土星的卫星泰坦是一个奇怪的地方
土卫六比水星大，包裹在厚厚的大气层中(它是太阳系中唯一一颗有大气层的卫星)，被甲烷和乙烷等液态碳氢化合物覆盖在河流和海洋中
在它们下面是厚厚的水冰外壳，下面可能是液态水海洋，可能蕴藏着生命
现在，几十年的测量和计算显示，土卫六围绕土星的轨道正在扩大——这意味着月球离行星越来越远——速度比预期快100倍
研究表明，土卫六出生时离土星更近，并迁移到目前的1
200万公里(约746，000英里)超过4
50亿年
这项发现发表在6月8日的《自然天文学》杂志上
加州理工学院的吉姆·富勒是理论天体物理学的助理教授，也是这篇新论文的合著者，他说:“以前的大部分工作都预测像土卫六或木星的木卫四这样的卫星是在类似于我们现在看到的轨道距离上形成的。”
“这意味着土星的卫星系统，可能还有它的光环，已经形成并进化得比以前认为的更加动态
" 为了理解轨道迁移的基本原理，我们可以看看自己的卫星
地球的卫星在绕地球运行时会对它施加一个小的引力
这就是导致潮汐的原因:月球有节奏的引力导致地球的海洋从一边膨胀到另一边
地球内部的摩擦过程将部分能量转化为热量，扭曲了地球的引力场，从而推动月球在其轨道上前进
这导致月球获得能量，并以大约3
每年8厘米
然而，这个过程确实是渐进的；在大约60亿年后，地球和月球都被太阳吞没之前，地球不会“失去”月球
泰坦对土星施加了类似的拉力，但是由于土星的气体成分，土星内部的摩擦过程通常被认为比地球内部的要弱
标准理论预测，由于与土星的距离，土卫六应该以0
每年1厘米
但是新的结果与这一预测相矛盾
在《自然天文学》论文中详述的工作中，两组研究人员各自使用不同的技术来测量土卫六10年的轨道
一种被称为天体测量的技术，在卡西尼号宇宙飞船拍摄的图像中产生了土卫六相对于背景恒星位置的精确测量
另一项技术，辐射测量，测量了卡西尼号受土卫六引力影响时的速度
“通过使用两个完全独立的数据集——天体测量和辐射测量——以及两种不同的分析方法，我们获得了完全一致的结果，”该研究的第一作者瓦莱里·子卓琳说，他以前来自JPL(加州理工学院为美国国家航空航天局管理)，现在来自PSL大学巴黎天文台
子卓琳和天体测量小组一起工作
这一结果也与富勒在2016年提出的理论一致，富勒预测泰坦的迁移速度将比标准潮汐理论估计的要快得多
他的理论指出，泰坦预计会以特定的频率引力挤压土星，使行星强烈振荡，就像在正确的时间摆动你的腿会让你越来越高
这种潮汐作用力的过程被称为共振锁定
富勒提出，土星的高振幅振荡会消耗大量的能量，这反过来会导致泰坦以比以前想象的更快的速度向外迁移
事实上，这两项观测都发现，土卫六正以每年11厘米的速度远离土星，比先前理论预测的速度快100多倍
“共振锁定理论可以应用于许多天体物理系统
富勒说:“我现在正在做一些理论工作，看看同样的物理现象是否会发生在双星系统或系外行星系统中。”
这篇论文的题目是“泰坦的快速轨道扩张所显示的巨型行星中的共振锁定”
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