星空如此浩瀚,上仙帶你去看。
大家好,我是星學菜上仙!
在一些星球的照片中,你肯定發現過這樣一圈環繞在星球周圍的光環。
它們大小不一,形態各異,但有這麼一圈光環的存在,會讓星球看起來更加絢麗多姿。
這叫做行星環,在我們的太陽系中,有四顆行星擁有行星環,它們分別是土星、木星、天王星和海王星。
在這幾個行星中,又以土星的行星環最為突出和明顯,所以有很多天文愛好者對於研究土星環抱有極大的興趣。
但天文學家們發現,土星環每過一段時間,就會消失一次,這是怎麼回事呢?
在解答這個問題之前,上仙帶大家了解一下什麼是土星環。
土星環實質上是圍繞土星的某一平面漂浮的顆粒。
這些顆粒成千上萬,大的有幾十米,小的只有幾釐米甚至幾微米。
它們的組成結構有些複雜,一圈一圈地圍繞著木星。
土星環首次被發現於1610年,發現者為著名天文學家伽利略,他當時還並不清楚土星環的本質。
隨著天文學家們的不斷研究,最後發現構成土星環的主要成分為冰顆粒,佔總質量的95%,當然,也還有一些塵埃等物質。
由於冰的表面反光性很強,所以,在陽光的照射下,土星環看起來非常的明亮動人,土星也因此被譽為「太陽系最美行星」。
當然,在本仙看來,這最美行星應該要除地球外才算有效吧。
組成土星環的是一個個大大小小的光環,它們寬窄不一,但環環相套。
在土星環中,A、B環是最寬最亮的,C環較為暗淡。
光環的銜接其實也並非像照片上看起來那麼完美,實際上光環存在著裂縫,最大的裂縫就在AB環之間,被稱為Cassini裂縫。
而在所有的光環中,B環是最完美的,它最大且最亮,質量佔比也最多。組成B環的小光環都是同心圓,而且沒有裂縫。通過B環的光線很大一部分都會被阻隔,所以從望遠鏡中觀看土星環,它的B環是最明顯的。
關於土星環的形成原因也存在一定爭議
最早的時候,天文學家推測,由於彗星或小行星撞擊了木星的較大衛星,它們相撞產生的碎片被土星引力所吸引,這才形成的土星環。
之後有研究學者發表了不同的看法,認為土星環是由土星自身的衛星彼此相撞形成,其中至少有一顆衛星是冰殼衛星。
它們相撞後較重的部分墜入土星大氣層,只留下較輕的冰顆粒圍繞在土星周圍。
土星環還有一個明顯的特點,就是其延伸性
土星環從土星大氣層外延伸到星空很遠的空間裡,其最外圍的光環距離土星中心有15個土星半徑那麼遠。
整個土星環寬達20萬公裡,而我們知道,地球的直徑也不過12756公裡。
也就是說,土星環可以容納十多個地球並列而行。
但是,與其寬度相比,土星環的厚度就顯得太薄了些,估計還不到150公裡,在地球舉起望遠鏡甚至都能看到土星環背後的星星。
也正因為它的厚度太薄,才讓得土星環會突兀地「消失」
據現階段天文學研究表明,土星環位於土星的赤道平面內,與繞太陽運行的軌道之間有27°的夾角。
所以我們用望遠鏡觀測土星環,會根據土星繞日情況而定,有的時候會出現「仰視」位,有的時候會出現「俯視」位,而當它位於「平視」位時,光環側面朝向我們,使之看起來比一張薄紙還要薄很多,以至於用望遠鏡都看不到,所以會「消失」不見。
而土星一次運行到「平視」位需要15年,也就是說,土星環每隔15年就會「消失」一次。