直到前不久,普通人腦海中對太陽係的印象還是九個行星圍繞太陽運動,其中隻有壯觀的土星被漂亮的光環圍繞,相比之下,其他行星則顯得單調寒酸了。
時代不同了。我們現在了解到木星、天王星和海王星也有光環,隻是不像土星的那樣閃亮,也沒有土星的光環多。因此,盡管土星依舊美麗,但它失去了獨特性。之後,我們又發現有關光環的最重要的事實:行星的光環隻是暫時現象,它們今天存在,一億年後會消失。地球在很久很久以前也可能有自己的光環。
土星的光環是最精美而複雜的。這些閃閃發光的光環看起來就像結實的帶子。但每一個光環實際上是由成千上萬個冰塊組成,它們大小不等,有的像碎冰,有的像雪球,有的像巨石,還有的像冰山一樣大,全都以四萬五千英裏每小時的速度圍繞土星運行。
光環是怎樣形成的呢?科學家們認為光環可能是衛星受到小行星撞擊而爆炸後的殘骸,也可能是彗星太靠近土星而被其引力撕裂。
木星的光環是最孤單的。它的光環隻有一個,也不閃亮,可能是炭黑色的岩石塊和灰塵構成的。科學家們認為構成光環的這些顆粒是小流星從木星的小衛星上削下來的,或者是木星的埃歐衛星上火山噴發到宇宙空間裏的。天王星至少有九個單薄而暗淡的光環。海王星至少有四個光環。
不論光環由什麼構成,從哪裏來,行星周圍之所以有光環是因為,行星依靠自身引力使顆粒物質緊緊圍繞自己,並做連續不斷的圓周運動,而不是飛向宇宙空間。但是引力也有不足的地方。這些光環似乎隻是一種短暫性的存在。科學家們認為,土星以及其他行星的光環隻能維持一億年。
為什麼會這樣呢?行星周圍的大氣層在宇宙空間中會變得越來越稀薄。
但是即使是在光環的距離,還是有氣體存在。光環中的顆粒與氣體分子發生碰撞摩擦,形成大氣阻力。
大氣阻力使運動的光環顆粒減速,在引力作用下,逐漸呈螺旋狀向行星靠近。就像有時候人造衛星會落到地球上一樣,光環的部分物質也會逐漸落回到它們的行星上。
這些光環似乎隻是一種暫時性的存在。
我們再來考慮地球。科學家們認為,地球在幾十億年前可能也有一個光環,而不是衛星。當時太陽係還在形成過程中,地球與另一個臨近天體發生碰撞,形成一個碎石構成的光環,圍繞地球運轉。大部分的碎石逐漸合並,而不是落向地球,這就形成了地球的衛星——月球。