奇怪的知识增加了：光环居然如此...

木星的光环几乎看不见

土星，是我们太阳系的宝藏，因为它拥有精致的光环。

然而，木星是太阳系最大的行星：木星比土星大，质量也大。

可是，它的光环很薄，与木星相比显得苍白。

相信有人会说：为什么?

难道木星不应该有比土星更惊叹的光环吗?

2022年7月21日，加州大学河滨分校的研究人员宣布，他们解开了这个谜团。

他们说，这可以归因于 — — 木星最大的四颗卫星。

他们想知道，木星曾经是否有一个比现在更大的环系统。

木星光环竟然...黯淡无光

加州大学河滨分校的天体物理学家 — — 斯蒂芬·凯恩，领导了这项关于木星光环的新研究。

和其他天文学家一样，他也困惑于土星的光环壮观、但木星的光环却几乎看不到的原因。

他对此评论道: “长期以来，我一直困扰着，为什么木星没有比土星更惊人的光环；如果木星上有，我们会觉得它们更亮，因为木星比土星要近得多。”

事实上，作为，你很可能会认为太阳系中最大的行星光环可以与土星匹敌，甚至超过土星 — — 但是但事实并非如此。

这是一个艺术家的概念，木星可能是什么样子，如果它有一个更类似于土星的环系统（图片来源：Stephen Kane/ UCR）

另一个戏剧性的木星和它的卫星欧罗巴。这些环只略微可见，但比前一张图像要暗。你需要看到全尺寸的图像，眯着眼睛看一下!（图片来源：NASA/ ESA, CSA/ B. Holler和J. Stansberry）

木星和伽利略卫星

事实证明，木卫三、木卫四、木卫一和木卫二（木星最大的四颗卫星）可能是罪魁祸首。

它们被称为伽利略卫星，凯恩和他的研究生李哲星，对四个卫星轨道进行了动态计算机模拟，还解释了行星本身的轨道，以及行星环形成的所需时间。

众所周知，环系可以是暂时的，因此这很可能。

然而，他们的研究却对这种解释提出了质疑。

凯恩说:“我们发现木星的伽利略卫星，也是太阳系中最大的卫星之一，

她会很快破坏任何形成的大型环，大质量的行星也会形成大质量的卫星，因此这就阻止了它们拥有巨大的环。”

在木星的历史上，偶尔有更大的环系统，可是即便如此，它们也不会持续太久。

作者在论文中说: “动力学模拟的结果显示，伽利略卫星系统一类大质量卫星的存在，它会对由致密物质环系统造成重大的动力学限制。”

这表明，尽管木星可能有大量环系统的间歇期，但会被伽利略卫星存在和相关的共振严重截断。

加州大学河滨分校的天体物理学家斯蒂芬·凯恩)领导了这项研究，旨在找出木星光环的秘密。（图片来源：加州大学河滨分校）

旅行者1号和韦伯

木星的光环是如此之薄，直到1979年宇航局的旅行者1号飞船经过木星时才首次被发现。

然后，1979年的旅行者2号、1996年的伽利略号、2016年的朱诺号和2007年的新视野号

都在后来的任务中都看到了土星环。

凯恩说道: “直到旅行者号飞船经过，我们才知道这些短暂的光环存在，因为我们看不见它们。即使是现在，即使用最大的望远镜，也很难看到它们。”

然而，就在过去几周内，新的韦伯望远镜提供了木星及其光环的新图像，这次是红外图像。

NASA目前发布了两张图片。第一幅是木星及其卫星欧罗巴的壮观景象。第二幅显示的是木星、木卫二和土星环。

这些光环仍然很微弱，但毋庸置疑是可见的。

天王星和海王星

木星和土星，并不是太阳系中唯“二”有光环的行星。

事实上，天王星和海王星也是如此，但没有土星那么引人注目，尤其是海王星。

天王星的光环没有土星大，但更厚。

凯恩还想模拟天王星光环，研究它们的预计寿命。

这是有史以来第一张木星薄环的照片，由旅行者1号于1979年3月4日拍摄。

（图像来源：NASA /喷气推进实验室）

哇! 土星的光环是“太阳系的宝石”，这是2013年7月19日，宇航局的卡西尼号飞船看到的太阳背光。

（图片来源：NASA/ JPL-Caltech/ SSI/ NASA Photojournal）

1996年11月9日，宇航局伽利略号宇宙飞船看到了木星的光环之间，其中弯曲的弧线是木星被太阳照射的边缘。

（图片来源NASA/喷气推进实验室/康奈尔大学/ Wikimedia Commons。

系外行星？意义何在？

有趣的是，结果表明，比木星质量更大的系外行星可能也有不稳定的环系统 — — 由于大卫星。

正如论文所述:

比木星质量更大的行星，具有更大的质量原始卫星盘和更大的山半径，可以参与月球形成，经历显著减少的时间尺度的环可持续性。

这种时间尺度的缩小是由于大卫星的迅速形成，它们的引力会喷出剩余的环物质，升高偏心率，进一步加速月球形成。

行星环不仅看起来有趣美丽，它们还是演说家：记录了地球过去与卫星或彗星碰撞的历史，提供了形成它们的撞击事件的线索。

正如Kane所指出的: “对天文学家来说，它们是犯罪现场墙上的血迹；当我们观察巨大行星的光环时，会发现一些灾难性的事情，这些物质才会出现在那里。”

总结:木星有光环，但它们远不如土星的光环那么引人注目。为什么?加州大学河滨分校的研究人员的一项新研究表示，这颗行星的四个最大的卫星是罪魁祸首。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:Alina Zhu

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来源: 天文在线