行星的光环

光环的发现

1610年，著名科学家伽利略在宇宙中发现了色彩美丽、排列匀称的光环，但并没有引起他的注意。直至1659年，荷兰科学家 才证实那个光环是土星的光环。

1979年，行星探测器飞近土星发现，土星环由上千个环组成，由土星云层顶部一直延伸至32万千米处。后来科学家们发现，在85万千米以外还有一些外环。很长一段时间内，人们都认为只有土星有环围绕，但是到了1977年，科学家们发现天王星也有9个细环围绕，1986年又观测到1个环，这样天王星共有10个环。

1979年3月，科学家发现木星也有虽暗但清晰可见的环，它们是由一个较明亮的窄环和一个扁环形的晕环组成的。1989年，“旅行者2号”宇宙探测器飞近海王星，发现了海王星也有5条围绕它的环，有的环是完整的，有的则是环的一部分，即环弧。

其他行星也有环吗

太阳系内有4颗大行星有环围绕，这引起了中国天文学家的关注。很多人在设想，太阳系的其他行星，包括人类居住的地球，是否都有环围绕呢？

1964年，苏联曾将2颗人造卫星送入围绕地球的椭圆形轨道，卫星上装备有陨石微粒记录器，测量结果表明靠近地球也有一个 稳定的、相当稠密的尘埃组成的环。

通过进一步观测查明，它们是地球外围的几个与赤道平面倾斜度不同的圆环，由极细的尘埃粒子构成。尘埃环的高度为23.5千米至400万千米。随着远离地球表面的距离的增加，尘埃粒子的数量显著减少。

关于其他类地行星是否有环围绕，各国科学家们意见不一，但都停留在推测上，没有可靠的观测证据来证明。也许随着空间探测的进一步深入，宇宙会提供一些新的信息，但目前它还是一个无人能解的谜。

光环是怎样形成的

首先，行星本身所在的空间的温度应足够低，以便能够保留大量原始时期的颗粒物质。

其次，行星的质量也要足够大，使行星的洛希极限控制的空间半径延伸得足够远，很显然，类地行星不具备这样的条件，因此它们没有光环，有光环的只能是类木行星等质量较大、距离太阳较远的行星，这就是行星的光环为什么只存在于类木行星周围的原因。

但是这只是一个基本原因，实际情况会因行星的情况不同而不同，木星由于质量大，引力收缩时期产生的热量多，因而驱逐了星体周围较多的剩余物质，形成较窄石质光环。

根据观测资料，天王星和海王星的光环为石质和冰质颗粒相间组成，环的宽度较大，内部的部分可能是由于单纯的洛希极限作用形成的，而外围部分则可能是由于更远处的几颗大卫星的潮 汐摄动造成的。这种摄动和木星对小行星带的摄动一样，将其轨道内的大部分原始的颗粒物质拉出，使剩余物质不能再因自身的引力聚合起来，形成较大的天体所致。

科学家的推断

早在1850年，法国数学家洛希就推断出：由行星引力产生的起潮力能瓦解一颗行星，或瓦解一颗进入其引力范围的过往天体。这种起潮力能够阻止靠近行星运转的物质结合成一个较大的天体。

据此，科学家们进行了三种推测：第一，由于卫星进入行星的洛希极限内，从而被行星的起潮力瓦解；第二，位于洛希极限内的一个或多个较大的星体，被流星撞击成碎片而形成光环；第 三，太阳系演化初期残留下来的原始物质，因为在洛希极限内绕太阳公转，无法凝集成卫星，最终形成了光环。

不过，对于光环的成因，科学家们目前还只是猜测而已。更令他们不解的是窄环的存在，根据常规，天体碰撞、大气阻力和太阳辐射都会对窄环造成破坏，使它消散在空间。

究竟是什么物质保护着窄环呢？一些学者提出，一定有未观测到的小卫星位于行星光环窄环的边缘，它们的万有引力使窄环得以形成并受到保护。

随着研究的深入，行星环为太阳系演化初期残留的某些物质绕行星公转这一观点受到了怀疑。如德国一位天体学家认为，在一亿年前，一颗小彗星与一颗直径96.56千米的土星卫星发生碰撞，从而形成土星环。

对于神奇的行星光环，科学家们仍然不断提出新的推测和假说。然而，随着天文新发现的增多，行星光环反而显得更加神秘莫测了。

在线小知识

木星环系主要由亮环、暗环和晕三部分组成。环的厚度不超过30千米。亮环离木星中心约13万千米，宽6000千米。暗环在亮环的内侧，宽可达50000千米，其内边缘几乎同木星大气层相接。