为什么木星没有类似土星的星环?

2022年07月22日 08:48 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据CNET报道,木星(Jupiter)主要是由气体构成的,但其质量是我们太阳系中所有其他行星总和的两倍以上。它被79个独立的卫星所包围,其中一个是寻找地外生命的主要候选者。罗马人以主神朱庇特命名这颗行星。木星似乎拥有一切--除了很酷的星环。

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由于一些奇怪的原因,这颗行星的星环与土星壮观的星环相比是脆弱的。根据美国宇航局的说法,“与土星的冰环充满了大块的冰和岩石不同,它们是由小的灰尘颗粒组成的。”木星的圆盘是如此脆弱,以至于科学家们甚至在1979年之前都没有注意到它们,这要感谢该机构的旅行者1号航天器和位置完美的阳光。

但是在周四,着手了解木星为什么有这种缺陷的研究人员说,他们可能最终找到了答案。他们的结论的细节可以在arXiv上找到,根据一份新闻稿,很快就会在《行星科学杂志》上发表。

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“我们发现木星的伽利略卫星,其中一个是我们太阳系中最大的卫星,将非常迅速地摧毁任何可能形成的大星环,”领导这项研究的加州大学河滨分校的天体物理学家 Stephen Kane在一份声明中说。“因此,木星在过去的任何时候都不太可能有大星环。”

换句话说,Kane和他的同事们相信,木星轨道上的卫星--尤其是四个最大的伽利略卫星--的引力和纯粹的力量会抹去任何和所有试图在这个气体巨人周围产生类似土星环的物质。

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Kane说:“大质量的行星会形成大质量的卫星,这使它们无法拥有实质性的环。潜在地,这也可能解释了为什么海王星的星环也如此轻巧--尽管从地球的有利位置来看,这个天蓝色的球体的光环仍然比木星的光环略微大一些。”

为了得出结论,该小组基本上对木星的伽利略卫星的轨道以及木星本身围绕太阳运行的情况进行了动态计算机模拟。然后他们等待和观察,看一些类似土星环的东西需要多长时间才能形成,如果它们真的形成的话,并观察它们开始成形时发生了什么。研究报告指出:“结果在很大程度上证明了伽利略卫星强加的稳定轨道的截断,以及特定区域内致密环材料的动态干燥。”

在某种程度上,木星的卫星一直在为令人敬畏的环形物“把关”,这对科学家和业余太空爱好者来说都是不幸的。

Kane说,首先,如果木星真的有星环,它们对我们来说甚至会比土星的更亮,因为它离我们更近。土星离地球的距离几乎是它的两倍。其次,岩石或冰环可以为寻求了解某一特定行星的过去的科学家带来相当多的信息。

“对于我们天文学家来说,它们是犯罪现场墙壁上的血迹。”Kane说:“当我们看巨行星的星环时,它证明发生了一些灾难性的事情,把这些物质放在那里。”事实上,在进行模拟之前,Kane曾希望木星在很久以前就拥有一些更强大的星环,但也许随着时间的推移而失去了它们。研究人员推断,这种环有可能是暂时的。

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Kane表示:“长期以来,我一直在困扰,为什么木星没有更加令人惊叹的星环,让土星的星环相形见绌,”他还提到了该团队研究的下一步。这也准备是关于行星环的奥秘,这次是另一个气体行星天王星的。

从本质上讲,研究人员认为天王星有可能因为很久很久以前与另一个天体的碰撞而出现侧翻。借用Kane的血溅犯罪现场的比喻,他们认为天王星环有秘密,可以解码他们的猜测是否正确。

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