神奇的衛星環,天王星有13顆小衛星,海王星有6顆,土星環最壯觀

2020-12-03 無名狂客

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

巨行星的大多數外側衛星都在偏心軌道上運行,通常與行星的自轉方向相反。此外,許多外側衛星的軌道相對它們的行星的赤道的傾角大於30°。這些天體因為引力太小,無法把自己拉成球形,再加上典型的軌道偏心、逆行和傾斜性質,於是被統稱為「不規則衛星」。

這些不規則衛星最大的有100千米寬,普通的只有幾千米寬,是數量最多的一類衛星。據最新統計,木星有55顆不規則衛星,軌道半長軸從105到400個木星半徑不等;土星有38顆不規則衛星,軌道半長軸從184到417個土星半徑不等;天王星有9顆不規則衛星,軌道半長軸從167到818個天王星半徑不等;海王星有6顆不規則衛星,軌道半長軸從223到1954個海王星半徑不等。

而「規則衛星」是指那些在近圓形順行軌道上的大型衛星。「規則衛星」離它們的行星要近得多,軌道相對其行星的赤道傾角很小。木星有4個「規則衛星」(伽利略發現的那些),它們的軌道半長軸從5.9到26.3個木星半徑不等。儘管規則衛星不符合國際天文學聯合會對行星的定義,但它們都是實實在在的,在地質學上與類地行星有許多共同之處。土星有8顆規則衛星,除了一顆,其餘的都比木星的規則衛星小得多。土星的8顆規則衛星的軌道半長軸分別從3到59個土星半徑不等。

天王星有5顆規則衛星,軌道半長軸分別從5到23個天王星半徑不等。海王星有一顆大衛星——海衛一(Triton),在半長軸為14個海王星半徑的軌道上運行。儘管海衛一的軌道是逆行的,但它被認為是「規則的」。所有規則衛星(包括海衛一)都具有一個重要特徵:潮汐力[1]對它們的控制很強,以至於它們處於同步旋轉的狀態,每公轉一圈就自轉一次,因此,就像地球的月球一樣,規則衛星總是用同一面對著自己的行星。 我們在更近一些的地方發現了不規則形狀的碎片塊,於是很方便地將其分為「內側超小衛星」。

它們有圓形的、順行的赤道軌道,組成行星環的微粒也是如此。考慮到一些內側超小衛星的軌道位於環內,一個大的光環粒子和一個小的內側超小衛星之間可能沒有根本的區別。木星只有4顆已知的內側超小衛星,但土星有14顆,其中7顆的軌道位於土星最內側的規則衛星軌道之中。天王星有13顆內側超小衛星,海王星有6顆。 行星環的寬度和數量因行星而異,土星環是迄今為止最壯觀的行星環,但總的來說土星環的厚度不超過幾十千米。

大多數情況下,行星環與行星的距離比「洛希極限」(Roche limit)還要近。「洛希極限」是一個邊界,在它的內側的任何大型天體都會被潮汐力撕裂。我們認為大多數行星環是衛星或彗星離行星太近時被潮汐破壞遺留下來的碎片。但一些不那麼堅固的環顯然是由附近衛星活動排入太空的粒子或某些撞擊產生的粒子形成。 土星環是由冰構成的,會反射80%的陽光。儘管土星環的外表很突出,但如果把它們集中在一起,環中的物質只能形成一個直徑約100千米的物體。

雖然還沒有拍攝到單個光環粒子,但當行星的陰影落在土星環上時,土星環冷卻的速度表明它主要由直徑在1釐米到5米之間的微粒構成。相比之下,木星環的粒子要小得多,主要是微米大小,並且這些粒子的反射能力也比土星環中明亮的冰團要弱得多。天王星和海王星的環狀物質反射太陽光的能力很差,和木星一樣;但天王星和海王星的大部分光環粒子的直徑都在釐米到米之間 ,和土星一樣。

相關焦點

  • 木星和土星有多少顆衛星 天王星有多少顆衛星
    國際天文學聯合會小行星中心10月7日宣布,天文學家發現20顆新的土星衛星,這讓土衛數量增加至82顆,超過木星的79顆衛星,成為太陽系中衛星最多的行星,那麼這些太陽系有哪些行星?又各有多少顆衛星呢?
  • 天王星衛星家族:共擁有27顆衛星,有五顆位列太陽系前二十大衛星
    太陽系中的大行星總共有八顆,我們稱為八大行星,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,此外還有許多矮行星和小行星。,土星已知擁有82顆衛星,木星已知擁有79顆衛星,天王星已知擁有27顆衛星,海王星已知擁有14顆衛星。
  • 天王星衛星家族:共擁有27顆衛星,有五顆位列太陽系前二十大衛星
    太陽系中的大行星總共有八顆,我們稱為八大行星,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,此外還有許多矮行星和小行星。衛星是指圍繞一顆行星軌道並按閉合軌道做周期性運行的天體,隨著人類宇宙探索的深入,太陽系的衛星數量也在不斷的增加。
  • 為什麼土星會有一個巨大的土星環?土星環的主要成分是什麼
    文:科學醬 在我們太陽系內,存在八大行星,其中靠近太陽的四顆是類地行星,離太陽最遠的四顆行星是氣態行星。每一顆行星都有獨特之處,如我們地球是一顆生命星球,我們在地球上面可以看到生機勃勃的景象。如果大家仔細看看太陽系八大行星的分布,會發現它們的分布似乎存在一些規律,如內側四顆行星和外側四顆行星的組成成分完全不同。除此之外,在外側的四顆氣態行星(即木星、土星、天王星和海王星)還擁有行星環,而內側的四顆類地行星卻沒有類似的行星環。
  • 海王星衛星家族,共擁有十四顆衛星,海衛一和海衛八是最大的兩顆
    太陽系是我們人類的家園「地球」所在的恆星系統,曾經太陽系有「九大行星」,自從2006年國際天文大會,把冥王星降級為了「矮行星」之後,現在太陽系只剩下了「八大行星」,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
  • 土星環是怎麼形成的?四顆氣態巨行星為什麼會如此巨大?
    土星環是怎麼形成的?四顆氣態巨行星為什麼會如此巨大?大家好我是你們的老朋友海海,為了展現科技的魅力,以後的每一天我都將為大家放送最幹的貨,希望你們會喜歡。這些由太陽系烤出的截然不同的行星相當大,由氣體組成,這些巨無霸完全沒有固態表面。
  • 為什麼木星有如此多顆衛星?
    它也是太陽系中擁有衛星最多的行星。地球只有月亮一顆衛星,而木星則有79顆衛星。科學家將原因歸於其龐大的質量而進而擁有巨大引力。就在兩年前,當時天文學家又發現了12顆我們以前不知道的衛星。而天文學家伽利略在1610年就發現了木星的前四個衛星,當時他看到在木星的軌道上有四個運行的天體,後人也稱它們為伽利略衛星。太陽系中沒有其它的行星具有像木星一樣,具有如此多的衛星。土星擁有62顆衛星,天王星有27顆衛星,而海王星有14顆衛星。而火星只有兩顆衛星。
  • 天王星、海王星質量比地球大,但其衛星為何比月球小很多呢?
    行星的衛星是如何形成的呢?目前有這幾種猜測:共生說、捕獲說、撞擊說,其中捕獲說、撞擊說是主流學說,比如咱們的月球,主流學說猜測月球就是地球與一顆如火星般大小的天體相撞之後形成的。1781年3月13日,英國天文學家威廉·赫歇爾爵士發現了天王星,1846年9月,勒維耶與約翰·戈特弗裡德·加勒發現了海王星。1787年1月11日,人類首先發現了天王星兩顆較大的衛星,1846年10月,英國天文學家威廉·拉塞爾首先發現了海王星最大的衛星——海衛一。
  • 土星新添二十顆新衛星,超越木星成為太陽系中衛星數量最多的行星
    在太陽系中最為常見的天體有三類,分別是恆星、行星和衛星,太陽系中恆星只有一個,那就是通過內部核聚變反應不斷向外釋放能量的「太陽」。太陽系中的行星有八顆,我們稱為八大行星,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,此外還有許多矮行星和小行星。
  • 土星環極為美麗和壯觀,知道它怎麼來的嗎?其實地球也有過一個
    太陽系八大行星中有4顆行星有行星環,分別是木星、土星、天王星和海王星。其中以土星的行星環最為明亮和壯觀,土星也正因為這一道行星環而被認為是太陽系中外觀最為美麗的星球。土星環是由不計其數的小顆粒形成的, 這些顆粒都是碎冰塊、碎石塊以及塵土等組成的,其中以碎冰塊最多,大小從微米到百米都有,它們組成一條條的環帶繞著土星運轉,在太陽光的照耀下能夠反射出十分明亮的光輝。那麼土星的光環是如何形成的呢?
  • 海王星的14顆衛星中,這顆居然環軌道「逆行」,科學家這樣解釋的
    在這八大行星中,有兩顆行星無疑是最孤獨的,那就是水星和金星。為什麼這麼說呢?因為他們這對難兄難弟,一個衛星也沒有,除了他們兩個之外,剩下的行星或多或少的都有自己的小弟跟隨著他們。目前太陽系內已知的衛星數量總共為205顆,其中地球的小弟最少只有1顆衛星,那就是月球。
  • 太陽系總共有多少顆星球?包括衛星?
    太陽系總共有多少顆星球?包括衛星?這個問題是要查太陽系戶口哈,不過咱太陽老大掌控一切,也沒什麼不可以說的,都是公開的,就來給你數數太陽系家珍。星球?是指拉七雜八的小天體渣滓都算呢,還是只成「球」的才算數呢?
  • 太陽系八大行星,有的行星沒有衛星,最多的行星擁有超過69顆衛星
    水星、金星和地球在太陽系八大行星中,離太陽最近的水星和金星是沒有衛星的,這兩顆行星為什麼沒有衛星呢?是不是個頭太小了呢?這個應該不是主要原因,因為比金星個頭小的火星是擁有衛星的。地球擁有1顆天然衛星,那就是月球,而且月球是被地球「潮汐鎖定」的衛星,也就是月球的自轉和公轉周期相同。火星擁有2顆衛星,分別是火衛一,又名弗伯斯,呈土豆形狀,離火星較近,每天繞火星3圈;另一顆是火衛二,又名戴摩斯,平均半徑僅為6.2千米。火星的兩顆衛星很有可能是火星利用引力俘獲的小行星。
  • 冰巨星:海王星和天王星
    1781年3月13日,也就是在這項計劃實施兩年後,赫歇爾用其自製的6.2英寸反射望遠鏡放大227倍,發現在金牛座(Taurus)裡有一顆「星星」和其他所有6等星看起來都不一樣。當他四天後再次觀察它,這顆「星星」相對於其他背景恆星移動了。這證明它是我們太陽系中的天體。
  • 冰巨星:海王星和天王星
    1781年3月13日,也就是在這項計劃實施兩年後,赫歇爾用其自製的6.2英寸反射望遠鏡放大227倍,發現在金牛座(Taurus)裡有一顆「星星」和其他所有6等星看起來都不一樣。當他四天後再次觀察它,這顆「星星」相對於其他背景恆星移動了。這證明它是我們太陽系中的天體。當時,赫歇爾認為它是一顆彗星。
  • 12顆新木星衛星 最小直徑大約只有1英裡 軌跡奇怪
    而它們很小,最小的直徑大約只有1英裡(合1.6公裡),並沿著各種奇怪的軌道環繞著木星。科學「狗仔隊」的意外發現在木星周圍發現新衛星的難度很大。人類肉眼觀測不到的天體通常很小,它們的光線也相當微弱。跟蹤這些暗沉的星光需要性能強大的望遠鏡,而這類望遠鏡的視野往往過小,無法觀測到整個木星系統。此外,木星非常明亮,它耀眼的光會掩蓋小衛星的光芒。
  • 土星新增20顆衛星,衛星總數達到了82顆,超越木星的72顆衛星
    可是自己的質量沒有木星大,吸引力也不足,沒法通過引力來跟木星競爭妹子,於是土星想出了一個高招,製造了一個宏偉壯觀的行星環,讓它一躍成為太陽系除了地球最亮眼的存在。土星依靠土星環跟木星競爭,同樣也吸引了不少的妹子天體過來,成為它的衛星。最後,土星的衛星數量為62顆,仍然沒有奪得衛星數量老大的寶座,只能排行老二。那麼土星甘願永遠為老二嗎?
  • 土星成太陽系中的「衛星之王」,新增20顆衛星至82顆
    太陽系是以太陽為中心,和所有受到太陽的引力約束天體的集合體,其中包括八大行星,由離太陽從近到遠的順序分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、以及至少173顆已知的衛星、5顆已經辨認出來的矮行星,包括四個柯伊伯帶天體,和數以億計的太陽系小天體,和彗星,要說到8大行星中誰的衛星最多,之前可以說是木星。
  • 天王星海王星都比地球大得多,其衛星卻還沒月球大,月亮成因待解
    太陽系中的天王星和海王星都屬於氣態行星中的冰巨星,體積和質量都比地球大得多,天王星的體積是地球的65倍,質量是地球的14.5倍,海王星的體積是地球的58倍,質量是地球的17倍。而且它們的衛星數量也比地球多得多,地球只有月球一顆衛星,然而天王星有30多個衛星,海王星有十多顆衛星。但是如果比較這些衛星的體積的話,那麼會讓人很詫異,因為這三顆行星中的衛星以地球的衛星月球為最大。
  • 地球只有1顆天然衛星,為什麼木星有79顆?
    木星不僅是太陽系中最大的行星,它還以衛星數量眾多而著稱。地球只有1顆天然衛星,而木星卻有幾十顆天然衛星。這是為什麼呢?最早關注木星的衛星的科學家是伽利略,1610年,他利用最基本的觀星技術發現了四顆木星衛星:艾奧(Io,木衛一)、歐羅巴(Europa,木衛二)、蓋尼米德(Ganymede,木衛三)和卡裡斯託(Castillo,木衛四)。這四顆木星衛星的半徑都很大,甚至比矮行星(例如冥王星)都大,是太陽系中除了太陽和八大行星之外體積最大的天體。