为什么木星没有像土星那样的环

因为它更大,木星应该有比土星更大,更壮观的环。但加州大学河滨分校的新研究表明,木星的巨大卫星阻止了这种视觉照亮夜空。

“长期以来,我一直困扰着为什么木星没有更多令人惊叹的环来让土星感到羞耻,”领导这项研究的UCR天体物理学家Stephen Kane说。

“如果木星确实有它们,它们对我们来说会显得更亮,因为这颗行星比土星近得多。凯恩还质疑木星是否曾经有过梦幻般的环并失去了它们。环形结构可能是临时的。

为了理解木星目前看起来如此的原因,凯恩和他的研究生李哲兴进行了一次动态计算机模拟,考虑了木星四颗主要卫星的轨道,以及木星本身的轨道,以及关于形成环所需的时间的信息。他们的研究结果在这里详细介绍,即将发表在《行星科学》杂志上。

土星的环主要由冰组成,其中一些可能来自彗星,而彗星也主要由冰组成。如果卫星足够大,它们的引力可以将冰抛出行星的轨道,或者改变冰的轨道,使其与卫星碰撞。

“我们发现木星的伽利略卫星,其中一颗是我们太阳系中最大的卫星,会很快摧毁任何可能形成的大环,”凯恩说。因此,木星不太可能在過去的任何地方都有大的環。

“巨大的行星形成巨大的卫星,这阻止了它们有实质性的环,”凯恩说。

我们太阳系中的所有四颗巨行星 - 土星,海王星,天王星和木星 - 实际上都有环。然而,海王星和木星的环都非常脆弱,以至于很难用传统的观星仪器来观察。

巧合的是,新委托的詹姆斯韦伯太空望远镜最近的一些图像包括木星的照片,其中可以看到微弱的环。

“在旅行者号宇宙飞船经过之前,我们并不知道这些短暂的环存在,因为我们看不到它们,”凯恩说。

天王星的环没有那么大,但比土星的环更坚固。展望未来,凯恩打算对天王星上的条件进行模拟,看看这颗行星的环的寿命可能是多少。

一些天文学家认为,天王星被掀翻在它的侧面,这是由于这颗天体与另一个天体发生碰撞的结果。它的环可能是这种撞击的遗迹。

除了它们的美丽之外,环还帮助天文学家了解行星的历史,因为它们提供了过去可能发生的与卫星或彗星碰撞的证据。戒指的形状和尺寸,以及材料的成分,都表明了形成戒指的事件类型。

“对于我们天文学家来说,它们是犯罪现场墙壁上的血溅。当我们观察巨行星的环时,这证明发生了灾难性的事情,把这些材料放在那里,“凯恩说。

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