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土星为什么有环?

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  图片来源:wikipedia

  我们都知道,土星有着迷人的光环,但在太阳系中,这可不是稀奇事儿,木星、天王星、海王星都有光环。虽然不是唯一,但却是最壮观的,而且土星的美丽光环用望远镜就能看到。

  土星是我们太阳系中的第6颗行星。大约400年前,一位名叫伽利略的天文学家发现了这些环,从那时起,我们就一直在研究它们。土星有7个主要的环,用A、B、C、D等字母来命名,你一定会认为,A环是最离土星最近的那个啦!那你可错了哦,A环并不是最近的,D环才是。这一定把你搞晕了!其实啊,A、B、C、D只是按照发现它们的顺序而对其进行命名的。现在,多亏了卡西尼号等各种探测器,我们能够更仔细地观察这些光环,并发现一些令人惊奇的东西。

  关于它们的第一个重要发现,就是光环的成分主要是冰,土星环之所以特别明亮就是因为冰反射了太阳的光,而且,它们以非常快的速度围绕着土星移动和旋转。

  土星光环是如何形成的呢?一直以来,这都是一个不停被探索的问题。不过,卫星或彗星的解体仍然是目前最好的解释。有些天文学家认为,土星有很多很多卫星,很久以前,一个或多个卫星被土星的引力撕裂了,剩下的碎片可能就是形成土星环的原因。

  也有天文学家认为,由于太空中有些飞过的彗星和小行星离土星太近,被土星强大的引力拖到了自己身边。这些小行星和彗星被撞碎,碎片变成了光环。

  关于土星光环的第二个重大发现是——环之间存在间隙。这就奇怪了,土星的引力为什么没有把这些光环拉得紧一些呢?我们已经知道了,土星是个大富豪,它拥有很多卫星,周围的卫星从不同方向吸引着光环上的物质,光环没办法只听土星一个“人”的引力,所以才会出现缝隙。其中,要属A环和B环之间的间隙最大,这被称为“卡西尼缝”,更有趣的是,卡西尼缝中还存在着许多小环和小空隙。

  在光环的包围下,土星就像一个天使,安静地熟睡在太空中。可实际上,光环可一点不安静,而且还会下雨!这既不是和风细雨,也不是狂风暴雨,而是每秒降雨重量都达到了将近10吨的“星环雨”。大家认为,既然光环的主要成分是水冰,那么星环雨中的水一定很多。为了探究星环雨的成分,卡西尼号在光环中来回穿梭,吃尽了苦头,终于有了一些惊人的发现——星环雨中的水,居然比预期得少多了。这是怎么一回事?对此,NASA的科学家说,是光环中有一个还没被探测到的地方,把水给剥离走了。看来,还有很多土星环的奥秘等待着我们去发现呢!不过,人类可要加快脚步了,正是因为星环雨,美丽的土星环可能会在一亿年内就消失了。

  参考资料;

  https://solarsystem.nasa.gov/planets/saturn/in-depth/

  https://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn

  https://www.planetsforkids.org/why-does-saturn-have-rings.html

  作者:董依明

  审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士