土星最大光環(huán)的物質(zhì)來源是它的一顆衛(wèi)星——土衛(wèi)九。土星的另一顆衛(wèi)星土衛(wèi)八朝向運(yùn)行方向前方的那一面已經(jīng)完全被這些細(xì)小的顆粒物質(zhì)染黑了
藝術(shù)示意圖：土星巨大的“土衛(wèi)九環(huán)”?？梢钥吹剿?guī)模巨大,，且距離土星很遠(yuǎn)藝術(shù)示意圖：土星巨大的“土衛(wèi)九環(huán)”。可以看到它規(guī)模巨大,，且距離土星很遠(yuǎn)
北京時(shí)間6月12日消息,，據(jù)《連線》雜志網(wǎng)站報(bào)道，翻開任何一本天文學(xué)入門教科書,，里面都會(huì)告訴你,，行星的光環(huán)必然存在于距離行星非常近的位置上，一旦光環(huán)物質(zhì)離開行星體太遠(yuǎn),，那么傳統(tǒng)天文學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為這些光環(huán)物質(zhì)將會(huì)形成新的衛(wèi)星,。
對(duì)此，美國馬里蘭大學(xué)的天體物理學(xué)家道格拉斯·漢密爾頓（Douglas Hamilton）表示：“這一理論在解釋所有光環(huán)現(xiàn)象時(shí)的確非常有效,，除了這一個(gè),。”漢密爾頓和同事們?cè)诮粘霭娴摹蹲匀弧冯s志中對(duì)土星規(guī)模最大,，最奇特,，也是最新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)光環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了描述。這個(gè)所謂的“土衛(wèi)九環(huán)”（Phoebe ring）不僅規(guī)模要比研究人員們想象的更大,，其組成物質(zhì)的粒徑也似乎細(xì)小的不同尋?！@些小顆粒不斷的與另一顆土星衛(wèi)星土衛(wèi)八相撞，導(dǎo)致后者朝前的一整個(gè)半球都變成了黑色,。
漢密爾頓是在2009年 最先發(fā)現(xiàn)了這一“土衛(wèi)九環(huán)”的研究團(tuán)隊(duì)成員,，當(dāng)時(shí)他們團(tuán)隊(duì)借助美國宇航局斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了這一發(fā)現(xiàn)。而他們之所以一開始會(huì)懷疑這里是否存在一 個(gè)新的光環(huán),，正是因?yàn)橥列l(wèi)八“一面黑一面白”的奇特情況提示了他們,。與地球的衛(wèi)星月球一樣，土衛(wèi)八永遠(yuǎn)以一面朝向土星,。因此它的一面——就是變成了黑色的 那一面,，永遠(yuǎn)都會(huì)朝向其運(yùn)行的前方。而提示研究團(tuán)隊(duì)的第二條線索則來自土衛(wèi)九——一顆運(yùn)行在土衛(wèi)八軌道更外側(cè),，表面黑得跟碳一樣的小衛(wèi)星,。
漢密爾頓表示：“你可以想象在大約10億年前有某個(gè)較大型的天體撞擊了土衛(wèi)九，導(dǎo)致大量的碎屑物飛濺出去,?！边@些碎屑物的清理要么是落向其他衛(wèi)星，要么就落向土星,。而當(dāng)他嘗試計(jì)算所有這些碎屑物全部被清理干凈將需要多少時(shí)間時(shí),，他發(fā)現(xiàn)所需要的時(shí)間長的驚人——大約需要100億年。這已經(jīng)超過了太陽系存在的時(shí)間,。漢密爾頓表示：“于是我們意識(shí)到,，把土衛(wèi)八的一面染黑的過程并非發(fā)生在非常久遠(yuǎn)的年代,，而是正在發(fā)生之中?！痹谶@樣的情況下,，他和他的科研團(tuán)隊(duì)便開始全面搜尋將土衛(wèi)八染黑的那些細(xì)小物質(zhì)。他說：“能夠最終找到它真的非常令人興奮,?！?/p>
那還是在6年前。當(dāng)時(shí)他的團(tuán)隊(duì)正在撰寫有關(guān)新光環(huán)發(fā)現(xiàn)的論文,，他們手邊有關(guān)這個(gè)暗弱光環(huán)的唯一數(shù)據(jù)來自一個(gè)非常小的區(qū)域,。在漢密爾頓看來，這張圖像給人的感覺“比一張郵票大不了多少”,。后來,，借助美國宇航局在2009年發(fā)射升空的“廣域紅外望遠(yuǎn)鏡”（WISE），研究組終于有機(jī)會(huì)目睹這一光環(huán)系統(tǒng)的完整面貌,。漢密爾頓表示：“之前我們就知道它非常巨大,，但現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)它比想象的更大?！?/p>
研究組現(xiàn)在已經(jīng)知道,，這個(gè)所謂的“土衛(wèi)九環(huán)”要比他們?cè)鹊墓烙?jì)大出大約30%，在天空中所占據(jù)的空間大小相當(dāng)于土星本身的500倍以上,。這讓它成為迄今已知最大的光環(huán),，也可能是演化地最為緩慢的一個(gè)。漢密爾頓表示：“最讓整件事顯得不同尋常的是它與土星之間的距離很遠(yuǎn),，因此它的運(yùn)動(dòng)會(huì)很慢,。從土衛(wèi)九脫離出來的任何物質(zhì)就直接滯留在那里了?！?/p>
科學(xué)家們此前從未發(fā)現(xiàn)過類似的光環(huán),，盡管從理論上來說它們是可能存在的。杰克·里塞爾（Jack Lissauer）是美國宇航局埃姆斯研究中心的一名行星科學(xué)家,，他表示盡管的確已經(jīng)有強(qiáng)有力的證據(jù)證明這一光環(huán)中的物質(zhì)來自于土衛(wèi)九,，但他仍然希望能夠看到更近距離上的成像?；蛟S那些距離土星更加遙遠(yuǎn)的小衛(wèi)星（要知道土星一共擁有多達(dá)53個(gè)衛(wèi)星）對(duì)于這一光環(huán)中的物質(zhì)成分也有貢獻(xiàn),。
而在美國宇航局西南研究所天文學(xué)家盧克·道恩斯（Luke Dones） 的口中，這一“土衛(wèi)九光環(huán)”顯得“極其暗弱”,。不過無論如何,，探測到這個(gè)暗弱光環(huán)的存在本身就已經(jīng)令人印象深刻，因?yàn)槠淇赡苓€將指引科學(xué)家們理解存在于其 他恒星周圍的碎屑物質(zhì)環(huán),，而在其中就有可能隱藏著未曾被發(fā)現(xiàn)的行星體。甚至在我們的太陽系內(nèi)部，木星,，天王星和海王星也有可能存在著類似位于更加外側(cè),，非 常暗淡的未知光環(huán)系統(tǒng)。漢密爾頓表示：“對(duì)于那些行星,，我們希望能夠找到寬度甚至更大的光環(huán),。”他說：“或許‘環(huán)’這個(gè)詞已經(jīng)不再適合對(duì)它進(jìn)行描述了,?；?許我們應(yīng)該稱之為‘云’。它們的探測難度很高,，你也很難說服自己去相信它們是真實(shí)存在的,。”
在 漢密爾頓看來,，“土衛(wèi)九環(huán)”的這種出人意料的情況是在提醒著我們,，宇宙中還隱藏著很多的驚喜。他說：“不斷發(fā)生的情況是,，當(dāng)我們觀察系外行星時(shí),，我們發(fā)現(xiàn) 它們具有一些完全出乎我們預(yù)料的情況，我們之所以感到這不同尋常,，僅僅是因?yàn)樘栂道锏男行菦]有這樣的情況,。這也在提醒我們，還有非常多的謎團(tuán)尚未解開,， 我們還遠(yuǎn)未能理解所有的東西,。”