在太阳系的众多行星中,土星的外观最特殊,因为土星拥有太阳系内最大的行星环——“土星环”。

土星环是太阳系中最显眼最突出的一个行星环,其实除了土星之外,木星、天王星、海王星也有行星环,只不过土星的最明显,在各种太阳系的照片中,都会给土星绘制一个环绕着星球的行星环。
其实行星环并没有我们想得那么特殊,整个行星环是由无数的微小颗粒组成的,这些颗粒的大小从微米到米应有尽有,围绕着土星运动。土星环的主要物质是水冰,还有一些宇宙尘埃和其他的化学物质。从地球上无法看到土星环,用天文望远镜可以看到土星被一个圆盘状物体包围,伽利略是第一个观察到土星环的人类。

目前,科学家还没有完全搞明白土星环是怎么形成的,根据推测可能是小行星或者是彗星这样的天体,和土星的卫星相撞后形成的,土星环一环套一环,总数可能有上万层,木星和天王星海王星的星环是由碎石组成,基本不反射光线,所以很难观察到,而土星的行星环是由水冰组成,被阳光照射时会反射光芒,在加上土星环本身就比较大,所以我们基本不会提起另外三颗恒星的行星环。科学家认为,土星环可能会在1亿年或者是3亿年后消失,届时太阳系内就再也见不到土星环这样神奇壮观的结构了。

在距离地球434光年的半人马座星系中,科学家发现了一颗行星J1407 b,这颗行星拥有一个 超级巨大的行星环,是土星环的200倍!在太阳系中土星环或许很壮观,但是在宇宙中土星的行星环就没有我们想象得那么特殊了。J1407 b可能是一颗和土星类似的气态巨行星,也有可能是一颗“褐矮星”这是一种介于行星和恒星之间的特殊天体,也被我们称为“超级土星”。
J1407 b的行星环中含量最多的成分仍然是水冰,这个巨大行星环的总质量要比地球还要重,目前我们已经在这个巨大的行星环中发现了至少三十个巨型环状结构。太阳系内行星的行星环最终都会消失,而这个超级行星环则会变得越来越厚,最终弯曲消失变成几颗卫星。

更加神奇的是,科学家认为这个恒星环未来形成的卫星,很可能具备生命诞生的条件,因为行星环内主要成分是水和冰,J1407 b和恒星J1407会提供足够的潮汐力,如果形成了一颗岩石行星,或者是类似木卫二这样的天体,都有足够的水为生命的诞生提供条件。
J1407是一颗和太阳十分相似的恒星,这个恒星的只诞生了1600万年左右,它还很年轻,质量是太阳的90%左右,也就是说这颗恒星还能继续燃烧至少100亿年,J1407 b的行星环形成了新的卫星后,这个卫星上的环境可能和早期的地球有些类似,我们现在观察到的行星环,可能是外星文明的温床。

其实太阳系内的行星在形成的初期,可能都有一个行星环,我们都知道太阳系内有四颗类地行星和四颗类木行星,目前这四颗类木行星都存在行星环,而四颗类地行星不存在,这可能是因为四颗类地行星距离太阳太近了,太阳的热量把大部分水冰都给蒸发了,无法形成比较大的石块,最终这些行星环都消失了。
行星环的形成还和一个重要的数值有关,这个数值希极限,希极限指的是:一个天体自身的引力与第二个天体造成的潮汐力相等时的距离。

行星环的形成还和一个重要的数值有关,这个数值希极限,希极限指的是:
一个天体自身的引力与第二个天体造成的潮汐力相等时的距离。
当一颗小行星或者是彗星距离某个大型天体的距离小于希极限时,这个小行星就会被引力撕碎,成为这个大型天体的行星环,当然,并不是所有在希极限内的天体都会被撕碎,土星的一些行星在土星的希极限内依然完好,这是因为这些卫星还受到了其他力的影响,如果没有其他力影响这些卫星,可能这些卫星就会变成土星环的一部分了。

如果有一颗小行星和地球擦肩而过时距离太近,就可能形成一个全新的行星环,这样的行星环会阻挡阳光,给地球环境带来极大的改变,只不过这样的行星环难以存在太长的时间,随着人类的科技发展我们也可以把它们给清除掉。
其实很多人都觉得行星环非常好看,而如果地球有了行星环的话,却是一个非常大的灾难。因为行星环会阻挡非常多的太阳,光线照射到地球,可能地球就会变得非常寒冷。
行星环自然是一种非常好看的存在,他在其他行星周围作为一种镶嵌装饰,其实是让很多天文爱好者都觉得非常好看的。于是很多人就会想象为什么地球没有行星环,甚至有些人会觉得地球没有行星环是一种损失,一种遗憾,但是其实如果地球拥有行星环的话,才是真正的灾难降临。
行星环虽然很好看,但是其实它的作用不大,而且他如果相亲在地球四周的话,会给地球阻挡非常多的太阳光照射。太阳对于地球上的生物生长有非常大的作用,如果缺少了很多的太阳光线,那么地球上大部分的生物可能就会不能吸收到足够的太阳光。植物可能都无法进行充足的光合作用,这样子就很难长出好看的植物,那么人类也会缺乏大量的粮食。这在人类的生存方面也是非常大的挑战。而且如果太阳光线被行星环阻挡,不能够准确的照射进地球的话,地球所吸收的太阳光线减少,相应的地球的温度也会大大降低。本身地球里的生物就已经习惯了如今适宜的温度,如果突然有一天地球温度骤降,那么对于地球上的生物生活也是很大的挑战。没有了温暖的舒适温度,地球每天都是一片冰川之中,这对于每一个生物的生活都是很大的影响。而且很多冰冻灾害也会由此引发,会威胁到生物生命。
因此行星环固然好看,但是却不好用,所以我们还是要感谢行星环没有降临到地球的身上。让我们免受冰冻灾害的影响。
我们都知道太阳系有九大行星,地球只是其中很普通的一颗,只是机缘巧合,地球成了适宜居住的星球。其实太阳系中的其它星体,都各有各的特点,只是目前人类的科技还不够发达,还不能完全了解这些行星。就比如说土星。,为什么土星会有一个美丽的光环?
土星的体积仅次于木星,是太阳系第二大体积的行星,跟木星一样,土星也主要由氢组成,内部由岩石和冰组成。土星上面的风速高达1800公里每时,这种超级飓风在太阳系中也是第一无二的,破坏力虽然不如太阳风,但是也足以撕碎靠近它的任何天体。
土星还有一个非常显著的特点,就是它有一个非常明显的行星环,从太空看,非常漂亮,这曾被科学家认为是一个不可思议的奇迹。这个奇迹在1610年就被伽利略首先发现,但是由于望远镜没有那么先进,直到它去世,也没有弄清楚这个环到底是什么。
直到半个多世纪之后,更好更大的天文望远镜发明之后,科学家才开始真正认识到这些光环是什么。这些光环是由无数个形状、大小不等的冰块或者砂石组成,直径都在8厘米到9米之间,这些碎石以很快的速度围绕土星运转,在太阳光的照射下形成了五颜六色的光环。
这个光环的直径达到了27千米,厚度也有10千米,围绕土星高速旋转,后来意大利天文学家卡西尼还发现了光环中有一个缝隙,就是著名的卡西尼环缝。但是由于那时候条件有限,人类还无法真正看清楚这些环,更无从得知这些环是怎么形成的。
随着现代科技和天文学的发展,人类对太空的探索开始进入航天器时代,美国发射的“旅行者1号”和“旅行者2号”到达土星的时候,发回来的土星近照让科学家大吃一惊,这个巨大的光环是由无数小环组成,甚至在卡西尼环缝中,也有很多小光环。
后来,在“旅行者2号”发回的照片中,科学家发现,原来这种光环并不是土星特有,在木星、天王星、海王星、冥王星中也有类似的光环,只是由于这些光环太过细小,在地球根本观测不到。这些光环都由无数的小碎块组成,每个碎块仿佛都是一颗小小的卫星,在自己的轨道上绕着主体行星运行不息。
那么,这些行星的光环究竟是怎样形成的呢? 其实即使到了现在,科学家也不是很清楚,只是进行了几种推断。其中最为人所熟知的就是,太阳系演化初期残留下来的某些原始物质,因为在洛希极限内绕太阳公转,而无法凝集成卫星,最终形成了光环。
不过这也只是一种猜测而已,尤其是那些窄环的存在,因为这样的窄环太薄弱,常规的天体碰撞和太阳辐射、大气阻力都会将窄环破坏,但是事实上,它们却一直完好无损的存在着。科学家认为,一定有某种神秘力量保护着它们,才使这些窄环幸免于难。
与此同时,科学家还在研究另外一个有趣的问题:为什么距离太阳比较远的土星、木星、天王星、海王星有光环,而距离太阳比较近的水星、金星、火星和地球却没有光环呢? 随着天文新发现的增多,科学家对于这种奇怪的光环仍然不断提出新的推测和假说。
土星光环的存在,为太阳系增加了一点神秘的色彩。对着这些光环的研究,一定能为探索宇宙带来更多的信息,相信不久的将来,科学家一定能够找到这些光环存在的奥秘。甚至能够派出航天器,深入光环内部,探索这些光环形成的原因。
八大行星中有光环的行星为木星、土星、天王星、海王星。
一、木星
木星有个黯淡的行星环系统,约有6,500千米宽,但厚度不到10千米。由大量尘埃和黑色碎石组成,以大约7小时的周期围绕木星旋转。环由三个主要的部分组成:内侧像花托,是由颗粒组成的晕环,中间是相对明亮的主环,还有外圈的薄纱环。这些环,看起来是由尘埃组成,而不像土星环是由冰组成。
二、土星
土星最为人知的莫过于它的行星环系统了,土星环被认为是太阳系内所观察到的令人印象最深刻的景观。
在赤道上从距离土星6 630 公里延伸至120 700 公里处,但平均的厚度大约只有20米,主要的成分93%是水冰和少量参杂在其中的复杂有机悬浮物托林,其余7%是无定型的碳,它们的大小从尘土的斑点到一辆小汽车的大小都有。
三、天王星
天王星有个复杂的行星环系统,它是太阳系中继土星环之后发现第二个环系统。该环由大小毫米到几米的极端黑暗粒状物质组成。目前已知天王星环有13个圆环,其中最明亮的是ε环。
所有天王星行星环除两个以外皆极度狭窄–通常只有几公里宽。天王星环大概还相当年轻;动力学分析指出它们不是与天王星同时形成的。环中的物质可能来自被高速撞击或潮汐力粉碎的卫星。而来自这些撞击结果形成的众多碎片中,只有少数几片留存在对应到现今的环的有限数量稳定区域里。
四、海王星
这颗蓝色行星有着暗淡的天蓝色圆环,但与土星比起来相去甚远。当这些环由以爱德华·奎南为首的团队发现时,曾被认为也许是不完整的。然而,“旅行者2号”的发现表明并非如此。
这些行星环有一个特别的“堆状”结构其起因目前不明,但也许可以归结于附近轨道上的小卫星的引力相互作用。
扩展资料
土星光环的发现历史
土星因为它美丽的行星环而出名,它也是最早被发现具有光环的行星。土星环首先被伽利略在1610年7月用他自制的望远镜观察到了,但因为望远镜成像不好,他并没有意识到这是一个环。
他在写给托斯卡纳大公的信上说到:“土星不是单一的个体,它由三个部分组成,这些部分几乎都互相接触著,并且彼此间没有相对的运动,它们的连线是与黄道平行的,并且中央部分(土星本体)大约是两侧(环的边缘)的三倍大”。
他也把土星描述成是有“耳朵”的。在1612年,土星环以侧面朝向地球,因此看起来似乎是消失不见了,伽利略因此而感到困惑不解,“是土星吞掉了它的孩子?”然后,在1613年他又再次看见了环,这使伽利略更加困惑。
在1655年,克里斯蒂安·惠更斯观测到完整的土星环,他使用了一个比在伽利略时代能得到强大得多的望远镜。惠更斯观测土星并写道:“它(土星)被一个薄且平坦的环环绕着,环与土星没有接触,并且相对黄道倾斜。”
在1675年,乔凡尼·卡西尼确定土星环由许多较小的环组成,中间并且有缝存在着,其中最明显的环缝在不久之后被命名为卡西尼缝。卡西尼缝存在于A环和B环之间,宽度有4800 公里。
在1859年,詹姆斯·克拉克·马克士威提出土星环不可能是固体的,否则将会因为不稳定而碎裂。他认为环是由为数众多的小颗粒组成的,每个颗粒都独立地环绕着土星运行。透过光谱学的研究,立克天文台的詹姆斯·基勒在1895年证实了马克士威的理论。
土星周围的圈圈是行星环。在太阳系中,拥有行星环的还有木星、天王星、海王星。地球没有行星环的原因是因为地球的质量不够大,无法使行星的洛西限控制的空间((重力稳定区域))半径延伸得足够远。
一、木星、天王星、海王星的光环
木星有个黯淡的行星环系统,约有6,500千米宽,但厚度不到10千米。由大量尘埃和黑色碎石组成,以大约7小时的周期围绕木星旋转。
天王星有个复杂的行星环系统,它是太阳系中继土星环之后发现第二个环系统。该环由大小毫米到几米的极端黑暗粒状物质组成。目前已知天王星环有13个圆环,其中最明亮的是ε环。
海王星这颗蓝色行星有着暗淡的天蓝色圆环,但与土星比起来相去甚远。这些行星环有一个特别的“堆状”结构其起因目前不明,但也许可以归结于附近轨道上的小卫星的引力相互作用。
二、行星环的形成
1、行星本身所在的空间的温度应足够低,以便能够保留大量的原始时期的颗粒物质。
2、行星的质量也要足够大,使行星的洛西限控制的空间半径延伸得足够远,很显然,类地行星(包括地球)不具备这样的条件,因此它们也就没有这样的光环存在。
扩展资料
土星正“吃掉”自己的光环
美国行星科学期刊《伊卡洛斯》上的一项研究显示,土星正在“吃掉”环绕运行的土星环! 土星的引力正在将土星环中由水冰组成的颗粒吸入上层大气,在这种引力的作用下,土星环会在3亿年后消失。
如果将美国土星探测器“卡西尼”号发现的落向土星赤道的“环雨”(在重力的作用下,土星环中的尘埃颗粒和其它材料在不断地降至土星地表)考虑在内,土星环将会在1亿年内消失。
参考资料来源:百度百科-行星环
参考资料来源:北京市科协(蝌蚪五线谱)-新发现:土星正“吃掉”自己的光环
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