最近的研究表明，土星明亮的星環(huán)及其最大的衛(wèi)星——泰坦（又稱土衛(wèi)六），可能都起源于衛(wèi)星之間的碰撞。盡管卡西尼號(hào)長(zhǎng)達(dá)13年的探測(cè)任務(wù)拓展了人類對(duì)土星的認(rèn)知，但關(guān)于其年輕星環(huán)的成因以及泰坦軌道快速偏移的發(fā)現(xiàn)，依然引發(fā)了科學(xué)界的新疑慮。

在任務(wù)接近尾聲時(shí)，卡西尼號(hào)測(cè)量了土星內(nèi)部的質(zhì)量分布，這決定了行星自轉(zhuǎn)軸緩慢擺動(dòng)（即進(jìn)動(dòng)）的頻率。數(shù)十年來(lái)，科學(xué)家一直認(rèn)為土星的進(jìn)動(dòng)周期與海王星一致，這種引力共振使兩顆行星產(chǎn)生相互作用，逐漸讓土星發(fā)生傾斜，從而讓我們能夠清晰地觀測(cè)到它的星環(huán)。

卡西尼號(hào)最后的運(yùn)行軌道數(shù)據(jù)表明，土星核心的質(zhì)量濃度略高于預(yù)期。這意味著其進(jìn)動(dòng)速率發(fā)生了改變，不再與海王星匹配。為了解釋這一現(xiàn)象，麻省理工學(xué)院和加州大學(xué)伯克利分校的研究人員曾提出，土星可能一度擁有一顆額外的衛(wèi)星，但在與泰坦發(fā)生近距離接觸后被拋出并解體，最終形成了今天的星環(huán)。

土星還有一顆體積較小、形狀不規(guī)則且不斷翻滾的衛(wèi)星——亥伯龍（又稱土衛(wèi)七），其軌道與泰坦處于鎖定狀態(tài)。

庫(kù)克表示：“作為土星主要衛(wèi)星中最小的一顆，亥伯龍為我們揭示系統(tǒng)演化史提供了關(guān)鍵線索。在額外衛(wèi)星變得不穩(wěn)定的模擬實(shí)驗(yàn)中，亥伯龍通常會(huì)消失，僅在極少數(shù)情況下能幸存。我們意識(shí)到泰坦與亥伯龍的軌道鎖定關(guān)系相對(duì)年輕，僅有約數(shù)億年的歷史。這與額外衛(wèi)星消失的時(shí)間大致吻合?；蛟S亥伯龍并非在那場(chǎng)動(dòng)蕩中幸存，而是動(dòng)蕩的產(chǎn)物。如果額外衛(wèi)星并入了泰坦，很可能會(huì)在泰坦軌道附近產(chǎn)生碎片，而這正是亥伯龍形成的地方?！?/strong>

這一新模型表明，泰坦是由兩顆更早期的衛(wèi)星合并而成：一顆是體積幾乎與泰坦相當(dāng)?shù)摹霸┨埂?，另一顆則是較小的“原亥伯龍”。

這種合并機(jī)制可以解釋為什么泰坦表面的撞擊坑寥寥無(wú)幾，因?yàn)樵缙诘目佣丛诤喜⑦^(guò)程中已被抹除。泰坦目前的離心軌道正在迅速變圓，這暗示它在近期曾受到過(guò)“原亥伯龍”的擾動(dòng)。

在合并之前，“原泰坦”可能與木星的木衛(wèi)四相似，布滿隕石坑且缺乏大氣層。研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在消失之前，“原亥伯龍”曾導(dǎo)致土星遙遠(yuǎn)的衛(wèi)星伊阿珀托斯（又稱土衛(wèi)八）的軌道發(fā)生傾斜，從而解開了另一個(gè)長(zhǎng)期懸而未決的謎團(tuán)。

如果泰坦確實(shí)通過(guò)衛(wèi)星合并而成，那么土星環(huán)又從何而來(lái)？

多年來(lái)，科學(xué)界一直認(rèn)為這種內(nèi)層衛(wèi)星的碰撞是由太陽(yáng)激發(fā)的，但最新研究發(fā)現(xiàn)，這其實(shí)是泰坦合并后的連鎖反應(yīng)。當(dāng)內(nèi)層衛(wèi)星的運(yùn)行周期與泰坦形成特定比例（即軌道共振）時(shí)，泰坦的離心軌道會(huì)使這些衛(wèi)星變得不穩(wěn)定。盡管這種情況純屬巧合的概率很低，但泰坦不斷擴(kuò)大的軌道有時(shí)會(huì)創(chuàng)造出這些比例。

對(duì)于受影響的較小衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，結(jié)果可能是災(zāi)難性的：它們的軌道會(huì)變長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致它們與相鄰衛(wèi)星發(fā)生碰撞。雖然第二次災(zāi)難發(fā)生的確切時(shí)間尚不明確，但它必然發(fā)生在泰坦合并之后，這與星環(huán)約1億年的估計(jì)年齡相吻合。

美國(guó)宇航局的“蜻蜓號(hào)”探測(cè)任務(wù)將于2034年抵達(dá)泰坦，屆時(shí)可能會(huì)對(duì)這一假說(shuō)進(jìn)行驗(yàn)證。這架核動(dòng)力八旋翼無(wú)人機(jī)將分析泰坦表面的地質(zhì)和化學(xué)構(gòu)成。“蜻蜓號(hào)”或許能揭示相關(guān)證據(jù)，證明泰坦確實(shí)誕生于5億年前的一場(chǎng)巨型衛(wèi)星碰撞，這也意味著土星的衛(wèi)星系統(tǒng)是在暴力中塑造而成的。