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為什麼土星能形成光環

生活更新时间:2024-11-20 07:48:57

作者：文/星球科普

在太陽系之中，土星光環之美絕對稱得上是個奇迹，如果我們從地球上觀測它，它看起來是如此纖薄卻又巨大而不祥，那你知道為什麼土星會有光環嗎？

為什麼土星能形成光環（為什麼土星會有光環）1

據信，1610年伽利略是世界上第一個觀測到土星光環的人。他設計并制造了最早的天文學望遠鏡，盡管這是一個相當粗糙簡陋的儀器，但是通過它仍然可以分辨出土星周圍這層特殊的星體機構。1655年的晚些時候，克裡斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）第一個将土星周圍這層特殊的星體機構描述為環繞土星的圓盤，至此土星光環才真正被宣告發現！

為什麼土星能形成光環（為什麼土星會有光環）2

1787年，著名的天文學家喬瓦尼·卡西尼發現土星周圍的光環并非是一個整體結構，而是由許多小的星體所構成。這一發現也被後來NASA的卡西尼号宇宙探測器拍攝的驚人照片所證實。

為什麼土星能形成光環（為什麼土星會有光環）3

具體來看，土星光環主要有四個不同的環組，每一個環組下面還有更小的細分。但這些環組并不是實心的，它們都是由1厘米到10米大小的軌道冰碎片所構成的。它們一起圍繞土星運行，那麼這些冰碎片又是從哪裡來的呢？它不應該聚在一起形成土星的衛星嗎？為什麼它們會被“安排”在這裡形成獨立的光環呢？

為什麼土星能形成光環（為什麼土星會有光環）4

事實上，人類目前已觀測到土星周圍存在着150顆衛星或類似衛星的星體，但是科學家認為土星周圍實際上缺少了一顆衛星，而這些光環就是這顆名為“真理”的缺失衛星殘骸。

為什麼土星能形成光環（為什麼土星會有光環）5

在大約1億年以前，當恐龍還在地球上漫遊時，這顆名為“真理”的衛星曾經環繞土星運行，它主要由冰組成，直徑約500公裡。由于其運行的軌道極不穩定，故此出現緩慢地螺旋下降到土星的趨勢，當這顆衛星與土星表面的距離達到羅氏極限（羅氏極限是指潮汐力撕裂衛星的軌道距離）時，這顆靠近土星這樣大質量行星運行的衛星便在重力的擠壓和牽引作用下解體了，随後衛星冰冷的殘骸被抛向太空，随着時間的推移，冰碎片在土星軌道上逐漸展開，從而形成了如今那道美麗的光環。

為什麼土星能形成光環（為什麼土星會有光環）6

那麼這些冰碎片不應該再次聚在一起形成一顆新的衛星嗎？實際上，這些散落着的冰碎片被所有其他衛星的引力所拉扯，使它們一直處于分離狀态，因此很難再形成新的衛星結構。

為什麼土星能形成光環（為什麼土星會有光環）7

根據科學家的推測，如果這些冰碎片一直以目前的速度繞土星飛行，那麼再過3億年，所有的這些冰碎片都将會被土星的引力吸走，那時候的土星也就沒有如今的光環了。這就是土星光環的成因，同時也是我們太陽系中衆多最美麗的景象之一。

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