太阳系里,4颗带环行星的“环”各有何不同?
发布网友
发布时间：2022-10-04 01:27
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-12 15:41
于是天文望远镜、航天器和各种科学仪器瞄上了土星、木星、海王星和天王星。拥有最大星环的土豪——土星，被发现不止1个环，实际上，它至少拥有8个环，一圈一圈的环绕其外，从地球观测，巨大的土星环在太阳系里显得霸气又美丽。
相较而言，木星、海王星和天王星的环，就显得比较小气，而且更暗，甚至有时候很难被看到——这就是“土壕”和普通行星的差别。
相较而言，木星、海王星和天王星的环，就显得比较小气，而且更暗，甚至有时候很难被看到——这就是“土壕”和普通行星的差别。
经过现代科学的分析，这些行星环，都是由数十亿个小粒子组成，绕行星旋转，但不同行星环的粒子因所属行星不同，构成也不同，甚至在单独的行星环里，粒子的构成也不相同。
无线电波可以帮助科学家了解这些粒子的构成、质量和大小等关键信息——太空中磁场不断变化和运动的物体，大到行星，小到人造卫星，都会产生无线电波。当这些电波在传播过程里，穿越行星环时，会因为环内粒子的大小和质量等原因，受到不同方式的影响——一些环粒子是由铁构成，一些粒子的主要成份则是铝等等。
而无线电波也会在这个过程里被反射，这会揭示遇到的粒子当前处于何种状态，比如它们是液态还是固态等等——最直接的例子就是，一些由水构成的粒子，可能是液态，也可能是冰或雪的固态，冰比水反射性强，而雪比前两者的反射性更强。
通过上述方法，天文科学家们确定了土星的环粒子，最小的仅有地球上一粒沙的大小，而更多的粒子则相当于地球上的双层 汽车 的大小，它们主要都是由水冰构成。这完全不同于其它3颗行星的星环粒子。
木星的环粒子是由一些固态物质构成，它们主要是岩石，科学家们推测，当初木星诞生的时候，还有很多卫星在它周围，但随着相互引力产生的碰撞、挤压等等，它们变得更加细小，一部分被吸入木星，还有一些形成了星环——这就是为什么木星的星环物质和构成小行星的物质一致。
天王星的星环比较神秘，目前科学家并没有获得确定的构成信息，但已知这些粒子是黑色的，并且反射性不强——这至少排除了水冰特质，根据综合天王星的其它数据推测，极可能是由碳或含碳颗粒构成。
而距离太阳最远的海王星显示是最为穷困的，它的星环最为暗淡，但密度探测表示它们由更加细小的尘埃组成，具体物质极可能含有某种碳成分，推测可能是甲烷冰。
除了利用无线电波，科学家还尝试了利用光来获得行星环是由什么组成的更加详细的信息。行星环里的粒子会发出光，捕捉这些光并将光*成光谱——类似于水滴将阳光折射出彩虹的办法，可以分析更加具体的构成成份。
可惜这种方法目前只适用于土星，它是唯一一颗拥有高分辨率光谱的行星，科学家们在进一步检测光谱后得出结论，土星环的粒子，除了水冰之外，还含有铁和被称为“托林（Tholins）”的有机物质——托林是紫外线照射甲烷或乙烷等富含碳的分子时形成的复杂碳链，呈现的结果是一种微红色的柏油状物质，所以在某此时刻和角度下，土星环会呈现出轻微的红色。
不要小看托林，在宇宙中，完全没有生物的情况下，大自然可以产生复杂的碳链，直到飞跃到生物蛋白质——即我们常识理解的生命，托林作为自然产生的复杂的有机（意味着它含有碳）分子，这可能是生命形成过程的关键步骤，所以科学家们对它在宇宙中发生的位置非常感兴趣。
随着航天 科技 的更新和发展，新一代的天文望远镜——詹姆斯韦伯，将帮助科学家们更详细的观察这些行星环系统，并测量分析它们的光谱，甚至有可能会在一些卫星周围发现卫星环——总会有新的发现让人类更了解这片浩瀚星空。
