行星环为什么有缝隙?

发布网友发布时间：2023-11-01 01:51

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热心网友时间：2024-11-29 03:46

行星的的光环物质主要在行星的引力作用下围绕行星公转，但是光环物质之间的相互作用，光环与行星的卫星之间的引力相互作用会使得光环上出现结构。

土星光环，A环和B环之间的暗带是卡西尼缝。容易发下，光环实际上由一系列更细的光环和暗带构成。卡西尼缝中也并非空洞无物，也存在暗淡的细环。Credit:NASA/JPL/Space Science Institute - Cassini-Huygens/NASA

太阳系行星中，光环最明显的是土星。土星的光环中并不包含非常多的物质，总重量估计在10^19 kg左右。环非常非常薄。比如A环，总宽度超过了地球直径，但厚度只有几十米。环的起源可能是被土星潮汐瓦解的卫星，但是具体的起源仍然有争论。

现代天文学的观点，是很容易解决伽利略的困惑的。人类早就知道伽利略看到的不是什么土星耳朵，而是如今人人皆知的“土星环”。土星和土星环都在不停的运动中，这个薄薄的环面相对于地球观察者的角度也在变化。

像卡西尼缝这样较宽的暗带，一般认为和轨道共振有关。在卡西尼缝的位置，一个颗粒围绕土星公转的周期，恰好是土卫一的一半。这样，卡西尼缝中的颗粒会在轨道上每转一周，就受到土卫一在相同位置上的引力拉拽。

如此看来，土星环并不是一个真正的“固态环”，就像银河不是“河”一样，看不清楚时，人们才把它们描述成“河”或者“环”。第一个认识到土星环不是一个整体环的人是麦克斯韦。那时的麦克斯韦还年轻，只有二十几岁，尚未成为“电磁学之父”。他开始研究土星环，是因为之前的大多数科学家公认的“土星环固体模型”遭遇困难。行星边上一个均匀刚性环的运动，在动力学上是不稳定的，任何轻微的扰动都会导致环的分崩离析并落向土星。

虽然卡西尼缝和细环之间的暗环并非空洞的，但土星光环上还是有真正的“深沟”（图二）。这些“真正”的环缝的出现被认为和光环中小卫星的清理作用有关。会将沿途的小颗粒碰飞。1991年，人们在旅行者号的数据档案中发现了一个这样的小卫星存在于恩克环缝中，2005年卡西尼号探测器发现了基勒(keeler gap)缝中另一个小卫星。

热心网友时间：2024-11-29 03:46

CfA的天文学家Sean Andrews和David Wilner是一个科学家小组的成员，他们利用ALMA的设备将年轻的恒星Elias 24周围的尘埃成像，分辨率大约为28 au（一个天文单位是地球离太阳的平均距离）。天文学家们发现了存在缝隙和环的证据，并且假设这些是由一个轨道行星产生的，并对这个系统进行了建模，使行星质量和位置以及尘埃的密度分布都得以演化发展。最佳模型很好地解释了这一观测结果：大约四万四千年后，这颗被推断出的行星质量是木星质量的70%，并且距离恒星61.7AU。这一结果结论是：在许多年轻环绕恒星的圆盘中，间隙和环都是普遍存在的，并且表明了轨道行星的存在。一部分原因是因为土星周围的十多颗卫星从不同的方向吸引着光环中的物质，所以光环上的物质承受多种力的作用，形成了较大的缝隙。

热心网友时间：2024-11-29 03:47

土星被称为太阳系最美丽的星球,就是因为它有一个漂亮的行星环,如果地球有行星环的话,那么无论从地球上还是从外太空看,

热心网友时间：2024-11-29 03:48

任务物体其实都是有分子间间隙的啊

热心网友时间：2024-11-29 03:48

就是因为它有一个漂亮的行星环,如果地球有行星环的话