在土星上，每秒有10吨重的土星环物质从天而降，包括许多有机物

土星上无时无刻不在下着“倾盆大雨”。

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土星环是由许多微粒组成的。这些微粒小的如尘埃，大的像巨石。这张图片用色彩区分了土星环的颗粒大小。紫色代表较大颗粒，绿色和蓝色代表较小颗粒。NASA / JPL

卡西尼探测器在终结其使命之前，曾经做出过一个极为大胆的举动——22次从土星和土星环之间的缝隙中穿越。卡西尼上搭载的仪器在此过程中探测到，有大量的水冰和复杂有机分子从土星环中剥离，坠入土星大气。这种现象被科学家称为“环雨”。而数据显示，“环雨”的猛烈程度超出了人们之前的预计。它更像是“倾盆大雨”，而非此前估计的“和风细雨”。

“环雨”本身并没有出乎科学家们的意料。因此当卡西尼从环和土星之间穿越时，临时调转方向，将其抛物面天线当作“护盾”，以保护自己免受物质碎片的伤害。但令人吃惊的是，“环雨”的“雨量”出人意料地大。统计结果表明，每秒钟大约有10吨重的物质从土星环坠入土星大气。

数据显示，落入土星大气的物质中包括分子氢、水、丁烷、丙烷。后两种物质被天文学家称为“复杂有机物”，因为它们的分子中包含了不少碳原子。氢是土星大气的主要成份，天文学家对有大量氢落入土星并不感到奇怪，，但复杂有机分子也在其列却让人大感意外。

卡西尼还发现，每次穿越土星和土星环的缝隙时所探测到的“雨量”存在着差异。这可能是因为，土星最内侧D环的特定部分特性有差异，也有可能只是因为“雨量”会随时间而变化。

科研人员为了确认这一发现付出了很大的努力。卡西尼从土星和土星环之间穿过时速度非常快，粒子击中传感器时的状态是非常分散的。卡西尼的高速飞行不但意味着要对其获得的结果进行解释困难更大，而且其探测到的部分化合物粒子只是“环雨”成份的一小部分，卡西尼的探测结果存在不完备的可能性。

但这样的努力仍然是有价值的。有如此多的物质从土星D环落入土星，表明这一过程在土星大气层化学成份的构成中扮演着不一般的角色。D环物质的流失还表明，它可能也在以同样的方式从紧邻其外侧的C环中获取补给。

参阅：

http://science.sciencemag.org/content/362/6410/eaat2382

星空天文系头条号签约作者