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“旅行者 1 号”是 1977 年 9 月发射的,1979 年 3 月初,它从离木星大
约 27.5 万公里处掠过这颗巨大的行星,发现木星也有一群细细的环。木星环
厚约 30 公里,总宽度超过 6000 公里,光环与木星的中心距离约 12.8 万公里。
1989 年 8 月,“旅行者 2 号”宇宙飞船飞越海王星时,证实了海王星也
有光环。海王星的光环有 5 道。
冥王星是否也有光环,现在还不清楚,但有些科学家推测它也应该有光环。
科学家们经过观测研究后发现,行星的光环主要是由无数的小碎块组成。碎块的大小可以用米做单位来量度。每个碎块仿佛都是一颗小小的卫星, 在自己的轨道上绕着主体行星运行不息。
那么,这些行星的光环究竟是怎样形成的呢?
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。目前所知道的行星环就是位于这个理论范围内,其边界被称为洛希极限,是一个重力稳定性的区域。据此, 科学家们对行星环的成因进行了三种推测;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所瓦解;第二,位于洛希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某些原始物质,因为在洛希极限内绕太阳公转,而无法凝集成卫星,最终形成了光环。
不过,对于光环的成因,科学家们目前还只能是进行猜测而已。更令他们疑惑不解的问题是那些窄环的存在,因为根
25 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使其存在呢?一些学者提出,一定有一些人们尚未观测到的小卫星位于窄环的边缘,它们的万有引力使窄环得以形成并受到保护。这种观点被人们后来的发现所证实,因为人们不仅在土星而且在天王星的窄环中,也发现了两颗体积很小的伴随卫星,它们的复杂运动相互作用,使光环内的物质运动也缺乏规律性,也许这正是不同的行星环具有不同的形态的原因所在。
随着研究的深入,使人们当初的一种推测——行星环为太阳系演化初期残留下来的某些物质绕行星公转而成这一观点,受到了越来越多的学者的怀疑。比如,德国的一位天体学家认为,在 1 亿年前,一颗小彗星与一颗直径
60 英里的土星卫星发生碰撞,从而形成土星环。
与此同时,人们还提出了另外一个有趣的问题:为什么土星、木星、天王星、海王星有光环,而水星、金星、火星和地球却没有光环呢?
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。