為什麼土星會有環,它的環是如何形成的呢?

2020-12-04 天文在線

你有沒有想過土星的環是怎麼來的，或者說它們是如何形成的呢？這個問題不是很好回答，因為沒有人確切地知道土星環是如何形成的，但卻有一些理論試圖解釋土星環到底從何而來，以及它們的形成過程。

天文學家推測，曾經有一個衛星或多個衛星圍繞土星旋轉，但出於某種原因，衛星被撕裂成碎片，這些碎片組成了現在的土星環。土星衛星外殼結構主要是冰，包裹著土星衛星的冰層剝落，衛星剩餘的部分撞上土星，土星引力以及其他衛星引力將它撕裂，推拉之間，這顆衛星的塵埃和碎片散落在土星周圍，呈環狀，圍繞土星轉動。

另一種推測則說土星環的形成是由於碎片、宇宙塵埃、彗星和小行星運行到土星附近時，土星巨大的引力將這些物體拉向自己，並把它們鎖定在圍繞自己的旋轉軌道上。與衛星說類似，被鎖定在軌道上的彗星和小行星可能受到土星引力以及其他碎片的影響。碎片也可能互相撞擊，裂成更小的碎片。隨著時間的推移，碎石碎片逐漸扁平化，變成現在我們看到的環狀結構。

有一些天文學家認為組成土星環的許多物質實際上來自土星最早形成的時候，土星形成過程中，其周圍的塵埃、物質或氣體並沒有完全進入土星最終形成階段。因此，土星可能沒有把這些物質納入自身結構，但在它的引力作用下，這些剩餘的、未被土星利用的塵埃和碎片被留在了它的軌道內，形成土星環。

在一些研究中，一群數學家推測土星環的形成是由於運動的粒子之間互相撞擊導致的。這些數學家認為大的粒子以低速相互碰撞，粒子的碰撞使得較小的粒子以更高的速度相互碰撞。土星環裡的碎片可能是土星過去某個較大事件後的小殘留。這也能解釋為什麼土星環當中的碎片大小不一。

然而，我們需要注意這些不過是理論推測。天文學家們還不確定土星環到底是怎麼來的，關於土星環的形成有一些較為主流的學說，例如，土星環是由於土星衛星被撕裂而形成，或是由土星引力捕獲到的彗星和碎片組成，亦或是歷史撞擊的殘留。

相關天文知識

土星環是整個太陽系中最為壯闊的行星環。土星環由無數細小顆粒組成，它們大小不一，計量單位從微米到米不等，這些顆粒物質圍繞著土星旋轉。土星環大多數顆粒幾乎完全是冰，含有少量巖石。目前對於土星環的形成機制仍然沒有斷論。雖然有理論模型指出土星環形成於土星系統歷史早期，但是卡西尼號傳來的新數據表明它們形成的時間較晚。

土星環反射的光能增強土星的亮度，但在地球上是無法用裸眼觀測到土星環的。1960年是伽利略伽利萊利用望遠鏡觀星的第二個年頭，他是第一個觀測到土星環的人，但他看到的土星環不夠清晰，無法辨別它們的性質。1655年，克裡斯蒂安惠更斯首次將它們描繪成圍繞土星的圓盤。雖然很多人認為土星環是由一系列小圓環組成的（由皮埃爾-西蒙拉普拉斯提出的設想），但實際上環與環之間的間隙很少。更準確地來說，這些同心圓環在密度和亮度上擁有極值，它們一塊兒構成了一個環形的圓盤。土星環內部的團塊有許多空區。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. spacedictionary-

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