奇怪的知識增加了：光環居然如此...

木星的光環幾乎看不見

土星，是我們太陽系的寶藏，因為它擁有精致的光環。

然而，木星是太陽系最大的行星：木星比土星大，質量也大。

可是，它的光環很薄，與木星相比顯得蒼白。

相信有人會說：為什么?

難道木星不應該有比土星更驚嘆的光環嗎?

2022年7月21日，加州大學河濱分校的研究人員宣布，他們解開了這個謎團。

他們說，這可以歸因于 — — 木星最大的四顆衛星。

他們想知道，木星曾經是否有一個比現在更大的環系統。

木星光環竟然...黯淡無光

加州大學河濱分校的天體物理學家 — — 斯蒂芬·凱恩，領導了這項關于木星光環的新研究。

和其他天文學家一樣，他也困惑于土星的光環壯觀、但木星的光環卻幾乎看不到的原因。

他對此評論道: “長期以來，我一直困擾著，為什么木星沒有比土星更驚人的光環；如果木星上有，我們會覺得它們更亮，因為木星比土星要近得多。”

事實上，作為，你很可能會認為太陽系中最大的行星光環可以與土星匹敵，甚至超過土星 — — 但是但事實并非如此。

這是一個藝術家的概念，木星可能是什么樣子，如果它有一個更類似于土星的環系統（圖片來源：Stephen Kane/ UCR）

另一個戲劇性的木星和它的衛星歐羅巴。這些環只略微可見，但比前一張圖像要暗。你需要看到全尺寸的圖像，瞇著眼睛看一下!（圖片來源：NASA/ ESA, CSA/ B. Holler和J. Stansberry）

木星和伽利略衛星

事實證明，木衛三、木衛四、木衛一和木衛二（木星最大的四顆衛星）可能是罪魁禍首。

它們被稱為伽利略衛星，凱恩和他的研究生李哲星，對四個衛星軌道進行了動態計算機模擬，還解釋了行星本身的軌道，以及行星環形成的所需時間。

眾所周知，環系可以是暫時的，因此這很可能。

然而，他們的研究卻對這種解釋提出了質疑。

凱恩說:“我們發現木星的伽利略衛星，也是太陽系中最大的衛星之一，

她會很快破壞任何形成的大型環，大質量的行星也會形成大質量的衛星，因此這就阻止了它們擁有巨大的環。”

在木星的歷史上，偶爾有更大的環系統，可是即便如此，它們也不會持續太久。

作者在論文中說: “動力學模擬的結果顯示，伽利略衛星系統一類大質量衛星的存在，它會對由致密物質環系統造成重大的動力學限制。”

這表明，盡管木星可能有大量環系統的間歇期，但會被伽利略衛星存在和相關的共振嚴重截斷。

加州大學河濱分校的天體物理學家斯蒂芬·凱恩)領導了這項研究，旨在找出木星光環的秘密。（圖片來源：加州大學河濱分校）

旅行者1號和韋伯

木星的光環是如此之薄，直到1979年宇航局的旅行者1號飛船經過木星時才首次被發現。

然后，1979年的旅行者2號、1996年的伽利略號、2016年的朱諾號和2007年的新視野號

都在后來的任務中都看到了土星環。

凱恩說道: “直到旅行者號飛船經過，我們才知道這些短暫的光環存在，因為我們看不見它們。即使是現在，即使用最大的望遠鏡，也很難看到它們。”

然而，就在過去幾周內，新的韋伯望遠鏡提供了木星及其光環的新圖像，這次是紅外圖像。

NASA目前發布了兩張圖片。第一幅是木星及其衛星歐羅巴的壯觀景象。第二幅顯示的是木星、木衛二和土星環。

這些光環仍然很微弱，但毋庸置疑是可見的。

天王星和海王星

木星和土星，并不是太陽系中唯“二”有光環的行星。

事實上，天王星和海王星也是如此，但沒有土星那么引人注目，尤其是海王星。

天王星的光環沒有土星大，但更厚。

凱恩還想模擬天王星光環，研究它們的預計壽命。

這是有史以來第一張木星薄環的照片，由旅行者1號于1979年3月4日拍攝。

（圖像來源：NASA /噴氣推進實驗室）

哇! 土星的光環是“太陽系的寶石”，這是2013年7月19日，宇航局的卡西尼號飛船看到的太陽背光。

（圖片來源：NASA/ JPL-Caltech/ SSI/ NASA Photojournal）

1996年11月9日，宇航局伽利略號宇宙飛船看到了木星的光環之間，其中彎曲的弧線是木星被太陽照射的邊緣。

（圖片來源NASA/噴氣推進實驗室/康奈爾大學/ Wikimedia Commons。

系外行星？意義何在？

有趣的是，結果表明，比木星質量更大的系外行星可能也有不穩定的環系統 — — 由于大衛星。

正如論文所述:

比木星質量更大的行星，具有更大的質量原始衛星盤和更大的山半徑，可以參與月球形成，經歷顯著減少的時間尺度的環可持續性。

這種時間尺度的縮小是由于大衛星的迅速形成，它們的引力會噴出剩余的環物質，升高偏心率，進一步加速月球形成。

行星環不僅看起來有趣美麗，它們還是演說家：記錄了地球過去與衛星或彗星碰撞的歷史，提供了形成它們的撞擊事件的線索。

正如Kane所指出的: “對天文學家來說，它們是犯罪現場墻上的血跡；當我們觀察巨大行星的光環時，會發現一些災難性的事情，這些物質才會出現在那里。”

總結:木星有光環，但它們遠不如土星的光環那么引人注目。為什么?加州大學河濱分校的研究人員的一項新研究表示，這顆行星的四個最大的衛星是罪魁禍首。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:Alina Zhu

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來源: 天文在線