奇怪的知識增加了：光環(huán)居然如此...

木星的光環(huán)幾乎看不見

土星，是我們太陽系的寶藏，因?yàn)樗鼡碛芯碌墓猸h(huán)。

然而，木星是太陽系最大的行星：木星比土星大，質(zhì)量也大。

可是，它的光環(huán)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(yīng)該有比土星更驚嘆的光環(huán)嗎?

2022年7月21日，加州大學(xué)河濱分校的研究人員宣布，他們解開了這個(gè)謎團(tuán)。

他們說，這可以歸因于 — — 木星最大的四顆衛(wèi)星。

他們想知道，木星曾經(jīng)是否有一個(gè)比現(xiàn)在更大的環(huán)系統(tǒng)。

木星光環(huán)竟然...黯淡無光

加州大學(xué)河濱分校的天體物理學(xué)家 — — 斯蒂芬·凱恩，領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)關(guān)于木星光環(huán)的新研究。

和其他天文學(xué)家一樣，他也困惑于土星的光環(huán)壯觀、但木星的光環(huán)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(huán)；如果木星上有，我們會覺得它們更亮，因?yàn)槟拘潜韧列且枚??！?/p>

事實(shí)上，作為，你很可能會認(rèn)為太陽系中最大的行星光環(huán)可以與土星匹敵，甚至超過土星 — — 但是但事實(shí)并非如此。

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

另一個(gè)戲劇性的木星和它的衛(wèi)星歐羅巴。這些環(huán)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(wèi)星

事實(shí)證明，木衛(wèi)三、木衛(wèi)四、木衛(wèi)一和木衛(wèi)二（木星最大的四顆衛(wèi)星）可能是罪魁禍?zhǔn)住?/p>

它們被稱為伽利略衛(wèi)星，凱恩和他的研究生李哲星，對四個(gè)衛(wèi)星軌道進(jìn)行了動態(tài)計(jì)算機(jī)模擬，還解釋了行星本身的軌道，以及行星環(huán)形成的所需時(shí)間。

眾所周知，環(huán)系可以是暫時(shí)的，因此這很可能。

然而，他們的研究卻對這種解釋提出了質(zhì)疑。

凱恩說:“我們發(fā)現(xiàn)木星的伽利略衛(wèi)星，也是太陽系中最大的衛(wèi)星之一，

她會很快破壞任何形成的大型環(huán)，大質(zhì)量的行星也會形成大質(zhì)量的衛(wèi)星，因此這就阻止了它們擁有巨大的環(huán)?！?/p>

在木星的歷史上，偶爾有更大的環(huán)系統(tǒng)，可是即便如此，它們也不會持續(xù)太久。

作者在論文中說: “動力學(xué)模擬的結(jié)果顯示，伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)一類大質(zhì)量衛(wèi)星的存在，它會對由致密物質(zhì)環(huán)系統(tǒng)造成重大的動力學(xué)限制?！?/p>

這表明，盡管木星可能有大量環(huán)系統(tǒng)的間歇期，但會被伽利略衛(wèi)星存在和相關(guān)的共振嚴(yán)重截?cái)唷?/p>

加州大學(xué)河濱分校的天體物理學(xué)家斯蒂芬·凱恩)領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，旨在找出木星光環(huán)的秘密。（圖片來源：加州大學(xué)河濱分校）

旅行者1號和韋伯

木星的光環(huán)是如此之薄，直到1979年美國宇航局的旅行者1號飛船經(jīng)過木星時(shí)才首次被發(fā)現(xiàn)。

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(wù)中都看到了土星環(huán)。

凱恩說道: “直到旅行者號飛船經(jīng)過，我們才知道這些短暫的光環(huán)存在，因?yàn)槲覀兛床灰娝鼈?。即使是現(xiàn)在，即使用最大的望遠(yuǎn)鏡，也很難看到它們?！?/p>

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

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

這些光環(huán)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(huán)的行星。

事實(shí)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(huán)沒有土星大，但更厚。

凱恩還想模擬天王星光環(huán)，研究它們的預(yù)計(jì)壽命。

這是有史以來第一張木星薄環(huán)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(jìn)實(shí)驗(yàn)室）

哇! 土星的光環(huán)是“太陽系的寶石”，這是2013年7月19日，美國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，美國宇航局伽利略號宇宙飛船看到了木星的光環(huán)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(jìn)實(shí)驗(yàn)室/康奈爾大學(xué)/ Wikimedia Commons。

系外行星？意義何在？

有趣的是，結(jié)果表明，比木星質(zhì)量更大的系外行星可能也有不穩(wěn)定的環(huán)系統(tǒng) — — 由于大衛(wèi)星。

正如論文所述:

比木星質(zhì)量更大的行星，具有更大的質(zhì)量原始衛(wèi)星盤和更大的山半徑，可以參與月球形成，經(jīng)歷顯著減少的時(shí)間尺度的環(huán)可持續(xù)性。

這種時(shí)間尺度的縮小是由于大衛(wèi)星的迅速形成，它們的引力會噴出剩余的環(huán)物質(zhì)，升高偏心率，進(jìn)一步加速月球形成。

行星環(huán)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(wèi)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(xué)家來說，它們是犯罪現(xiàn)場墻上的血跡；當(dāng)我們觀察巨大行星的光環(huán)時(shí)，會發(fā)現(xiàn)一些災(zāi)難性的事情，這些物質(zhì)才會出現(xiàn)在那里。”

總結(jié):木星有光環(huán)，但它們遠(yuǎn)不如土星的光環(huán)那么引人注目。為什么?加州大學(xué)河濱分校的研究人員的一項(xiàng)新研究表示，這顆行星的四個(gè)最大的衛(wèi)星是罪魁禍?zhǔn)住?/p>

BY:Paul Scott Andersonand

FY:Alina Zhu

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