土星内卫星的奇特形状，像极了从饺子到土豆的各种物体，可能是由于微小卫星合并造成的，一项新的研究发现。
研究人员在一篇描述这项工作的新论文中表示，这项新发现可能有助于解释卫星总体上是如何形成的。
卡西尼号宇宙飞船近距离研究这颗环状行星长达13年，结果显示，与地球的球形卫星不同，最靠近土星的小卫星形状奇特、不规则。这些奇特的形状包括潘和阿特拉斯的饺子状，以及普罗米修斯像《白鲸记》、土豆和H.R.吉格的异形头骨的结合体。[卡西尼号宇宙飞船拍摄到土星最奇异的卫星]
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之前的研究曾提出过每颗奇异卫星可能形成的各种方式。然而，瑞士伯尔尼大学的动力学家、研究主要作者阿德里安·勒卢告诉Space.com，到目前为止，研究人员还没有一个能够涵盖所有这些不寻常形状的解释。勒卢的团队运行计算机模拟，以观察土星内卫星的形状是如何随时间演变的。土星引力的强大影响是这些模拟的关键因素。
土星的质量是地球质量的95倍，土星的内卫星围绕这颗巨行星运行，距离不到地球和月球之间距离的一半。研究人员表示，因此，土星的内卫星经历了巨大的潮汐力，可能会将它们拉开。勒卢告诉Space.com，这颗行星强大的引力使得土星的内卫星不太可能通过围绕核心逐渐吸积物质而形成，“这是天体形成的通常情况”。
相反，研究人员发现，土星的内卫星很可能是通过一系列小卫星之间的碰撞形成的，即所谓的金字塔式形成情景。“如果是这样，并且这些天体以这种方式形成，那么它对于卫星的总体形成具有重要的意义，因为[之前的研究表明]金字塔式情景可能是太阳系中大多数卫星的起源，”勒卢说。
计算机模拟显示，近乎正面碰撞导致形成了类似饺子的扁平物体，带有赤道脊，类似于潘和阿特拉斯的形状。涉及略微倾斜的撞击角度的合并导致了类似于普罗米修斯的细长形状。
伯尔尼大学的另一位研究合著者马丁·朱兹此前发现，彗星之间的碰撞可能导致形成扁平形状和赤道脊的天体，这在潘和阿特拉斯卫星上可以看到。
勒卢说：“对于彗星或小行星等天体，形成这些赤道脊的撞击配置发生的概率非常低。但是土星的小卫星处于非常特殊的环境中——它们非常靠近土星及其环，几乎在完美的圆形轨道上，并且几乎都在同一平面上。”
计算机模拟还揭示了土星内卫星存在的特殊环境，这使得近乎正面的碰撞频繁发生。“我们发现，20%到50%的小卫星应该显示出赤道脊或细长形状，而其余的应该具有更随机的土豆状形状，”勒卢说。“事实也正是如此。考虑到六颗内卫星潘、阿特拉斯、普罗米修斯、潘多拉、雅努斯和土卫十六，前三颗卫星显示出这些特征，而其他的——潘多拉、雅努斯和土卫十六——则具有随机形状。”
勒卢、朱兹和他们的同事，同样来自伯尔尼大学的马丁·鲁宾，在5月21日在线发表在《自然·天文学》杂志上的他们的发现。
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