木星光環

過去有人猜測，在木星附近有一個塵埃層或環，但一直未能證實。光環分為內環和外環，外環較亮，內環較暗，幾乎與木星大氣層相接。光環的光譜型為G型，光環也環繞著木星公轉，7小時轉一圈。木星光環是由許多黑色碎石塊構成的，石塊直徑在數十米到數百米之間。

由於黑石塊不反射太陽光，因而長期以來一直未被我們發現。

基本介紹

• 中文名：木星光環
• 在木星附近：有一個塵埃層或環
• 但一直：未能證實。
• 光環：也環繞著木星公轉

揭開奧秘

康奈爾大學的天文學家宣布，木星的神秘光環是由4顆衛星散發出來的塵埃物質形成的。

約瑟夫·伯恩斯教授說，伽利略號探測器的最新觀測結果表明，這顆行星極為勻稱的巨大外環是由木星小衛星木衛五和木衛十四散發出來的物質組成的。

他說：“這是我們第一次觀察到薄霧裹著塵埃從木衛五和木衛十四飄逸出來，我們現在認為木星光環的主體部分可能來自木衛十五和木衛十六兩顆衛星。我們現已搞清楚木星光環的起源和它們的活動情況。”

“旅行者”號探測器在70年代末飛越木星時獲得了有關光環——由長達6000公里的主體光環、擴散暈和外環組成——存在的證據，但是人們此前一直不知道它究竟發源於何處。

伯恩斯說，伽利略號探測器在1996和1997年拍攝的照片實際上表明，外環是由兩個同心環組成的。他認為這些光環是在隕星與木衛五和木衛十四兩顆衛星發生猛烈碰撞後產生的。

光環中的粒子是帶電粒子，並受到木星強大電磁力的排斥，所以它們與這顆行星始終保持著一定的距離。

最新發現

一般認為，那些圍繞土星運行的較大衛星大約在45億年前成形。然而，科學家們通過對土星的五顆小衛星的軌道進行計算後發現，這五顆位於土星主光環之內或外圍的小衛星非常年輕，它們的歷史應該小於1000萬年。比如，它們都擁有明亮的、幾近純淨的冰質表層，而且大部分都未因為受到來自流星體的撞擊而損壞。

(上面的內容，恰恰證明了一個新的假說，當然這個假說有必要和柯伊柏帶聯繫起來一起來說，要說明土星和木星的光環如何形成，必須解決以下幾個問題

1. 物質和動力問題：光環所需要的冰層（物質）從那裡來？什麼力量將這些物質推送到土星和木星？
   
2. 土星光環的形成是不是一直在進行中？如果正在進行，為什麼觀察不到這種變化，有那種情況可以造成這種變化觀察不到？
   
3. 柯伊柏帶和土星木星的關係，他們之間是否存在物質小循環
   
4. 柯依柏帶的形成和太陽的關係
   
5. 土星，木星的光環和太陽系內圈的行星有什麼關係，和太陽有什麼關係
   
6. 柯伊柏帶和太陽系內圈的行星有什麼關係，和太陽有什麼關係
   
7. 水的來源
   毫無疑問，如果解決了以上6個問題，土星木星光環和柯伊柏帶的形成問題將得到完美解決，解決第7個問題就知道生命是宇宙的必然
   （1）.動力問題：太陽是這個系的中心，並且是這個系的熱量源泉，有熱量必將有熱輻射和光波輻射，而這是物質被推送到土星/木星和柯伊柏帶的主要動力
   （2）物質問題，在太陽系形成的早起，存在幾種物質，1大量沒有參與形成行星的塵埃，2大量沒有參與形成行星的氣體，3內圈行星形成早期，火山運頻發，大量氣體和水汽被噴出，很多天體因為引力不夠而失去了這些氣體，4.太陽風從太陽上帶出來的物質（也許太巧了，土星和木星上的物質外層有1000米都是氫和氦）
   （3）太陽就像燒開水的那把火，散布在太陽系內的游離塵埃、氣體，粒子在太陽風的作用下，被推送到土星和木星附近，在土星和木星的引力下，被土星和木星捕獲，因為這些粒子有一定的速度，所以圍繞土星木星旋轉，因為這裡異常寒冷，氣體都凝結成冰，經過長期的積累逐漸形成了光環，而更早期被土星木星捕獲的氫和氦則沉降到了土星和木星表面
   （4）柯依柏帶形成的另一個原因：土星和木星不可能任何時候，任何時間都在軌道的任何地方，而太陽風則是球形散播，所以推送出去的氣體和水汽被以球形的方式推送到更遠的地方，這些氣體和水氣在更遠的地方形成了球形的柯依柏，而不只是一個帶。
   柯伊柏帶形成的另一個原因就是天王和海王的向外移動，其實這只是次要原因，因為柯依柏不是個帶，是個球形。
   （5）彗星的形成：當天王和海王，土星和木星軌道變化在遠地點時候，強大的引力可能攝動遠地點球形柯依柏上的冰塊，這些冰塊脫落，形成彗星
   （6）柯依柏帶和土星木星的物質循環，彗星在向內圈運動的過程中，在經過土星和木星的時候，可能被土星和木星捕獲，這種可能性比較大，所以土星和木星進一步成長，不僅僅體積巨大並且衛星繁多
   （7）近期土星木星的光環物質主要是太陽上的物質和散布在內圈的塵埃和粒子，還有經過土星和木星的彗星，而經過46億年的變化，散布在太陽系內圈的塵埃和粒子早已寥寥無幾，那么主要物質來源只有太陽了，而太陽上的物質比較單一，太陽上少量的氧分子和氫氣結合生成的水被強大熱量蒸發，形成水汽，這些水汽在到達土星和木星附近，因為溫度寒冷且分子量大，被土星和木星捕獲，所以幾乎是純淨的“冰層”，除去早期太陽系已經行成的水，太陽是太陽系不斷產生水的根源，太陽不僅僅提供了熱量，還提供了生命賴以生存的水源，所以有太陽的地方很可能就有水源，這是宇宙的基本真理，不用探測器就能基本證實這個真理。
   ）
   

法國巴黎第七大學行星科學家塞巴斯坦-查爾諾茲認為，“在如今的太陽系中，仍然不斷有新天體形成。我們過去習慣認為，所有一切都是形成於四、五十億年前。但事實上並非如此。今天，新天體仍在形成。”關於這些小衛星的其他古怪的細節還有，它們的密度非常小，甚至小於脂肪密度的三分之二。這表明，這些小衛星內部可能含有某種神秘的空胞。
關於這種嬰兒衛星的起源，一種可能就是它們由土星的光環所形成。然而，直到最近，科學家們仍然沒有足夠的計算能力來模擬土星光環產生小衛星的過程。查爾諾茲和同事們利用模擬實驗分析了土星和它的光環以及衛星之間的相互影響。科學家們發現，這些奇怪的小衛星首先是由土星光環邊界的粒子經相互吸引而形成。接下來，這些鬆散結合的小衛星在土星和光環的牽引下，開始向外飛行。
查爾諾茲表示，“光環和小衛星事實上是一個單一的系統。它們看起來不同，但它們只是同一個系統的不同組成部分而已。小衛星由光環產生，反過來它們又通過重力相互作用改變光環。這一發現告訴我們，太陽系天體的形成有不同的方式。它還告訴我們，大行星的環境比以前所認為的更具動態性，我們不明白的事情還很多。”查爾諾茲等人的詳細研究成果將發表於2014年7月10日出版的《自然》雜誌上。　土星光環和衛星的最新模擬實驗也表明了行星及其衛星的進化過程。美國康奈爾大學行星科學家約瑟夫-博恩斯表示，“這也從理論上支持了這種觀點，即圓盤與內含的天體之間存在某種隱密的聯繫。這些小衛星可能都是最近才形成，這就意味著，該系統正在我們眼皮底下以某種方式進化著，儘管可能需要很長時間才能看到真正的變化。”博恩斯並沒有參與查爾諾茲等人的研究項目。
查爾諾茲解釋說，“關於土星光環的起源，至今仍然是個謎，我們不得不先研究衛星，這是關於土星光環起源的另一條線索。這種新機制是否足夠形成土星所有的冰質衛星呢?我們暫時還沒有找到線索，但這值得研究。最有趣的是要弄清楚這些土星衛星的內部結構，但目前線索很少。也許‘卡西尼’飛船或未來的太空任務可以告訴我們答案。”

科學家認為，這種衛星的形成過程還將有助於探索地球衛星月球的奧秘。查爾諾茲認為，“如果月球的形成過程與我們所描述的土星衛星的形成過程非常相似，那么月球應該來自原始月球圓盤。最初的試驗顯示，我們的模型再現了月球從原始月球圓盤產生的過程。此外，我們還希望能夠計算出原始月球的化學組成。”