「行星」土星和木星都有美丽的伴身光环！为什么地球却孤零零的啥没有呢？木星|土星

文章图片

文章图片

文章图片

在看太阳系八大行星的时候，我们会很明显地发现，我们的地球周围光秃秃一片，除了一个巨大的月球外，什么都没有。而土星却拥有一个美丽的光环，就算在地球上，我们也能利用天文望远镜观看到这个明显的光环。
除了木星以外，在整个太阳系来看，太阳系8大行星中，四颗气态行星：木星，土星，海王星和天王星其实都有着明显的光环。而在小行星带以内的四颗岩石类行星：水星，金星，地球和火星都是没有星环的。
那么究竟是什么限制了岩石类行星拥有光环呢？
想要理解这个问题，我们首先要明白行星的光环就行是什么！科学家们发现，在这些气态行星的轨道上拥有者无数的微小颗粒和岩石碎片，这些岩石和尘埃微粒受到引力的作用绕着气态行星旋转。这数量众多的小碎片维持着一种十分微妙的平衡而存在，当太阳光照射到这些碎片上时，他会回将太阳的光线进行散射，于是我们就看到了这些美丽的光环。
那光环本身是如何形成的呢？这里大家要明白一个物理概念：洛希极限。洛希极限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。当两个天体的距离少于洛希极限，天体就会倾向碎散，继而成为第二个天体的环。它以首位计算这个极限的人爱德华·洛希命名。洛希极限是一个距离。当行星与恒星密度相等时，它等于恒星赤道半径的2.44倍。
简单来说就是两个天体保持平稳运行的最短距离就是洛希极限。当一颗小质量天体接近一颗大质量天体时，二者间的距离缩短到一定程度的时候，小质量天体就会被大质量天体的引力撕碎，小质量天体被撕裂出的碎片就会飞向这颗大质量天体，这时候就会发生两种情况：要么撞击大天体，要么形成美丽的星环。
当这些碎片会坠落到大质量天体的表面时，会猛烈地轰击这颗大质量天体。 1994年的彗木大相撞事件就是一次由于洛希极限而出现的宇宙事件。 1994年，苏梅克-列维9号彗星运行到了木星轨道附近，由于彗星的质量比木星要小上很多，而且两个天体之间的距离已经超过了洛希极限，因此苏梅克-列维9号彗星瞬间被木星撕裂成一块有一块的碎片，变成陨石坠落在木星之上。
当这些碎片不全部坠入大质量天体表面时，这些碎片就会在星球的上空形成美丽的光环，这就是气态行星光环形成的原因。
由于洛希极限受限于天体的质量，因此气态行星的质量一般都是远大于岩石类行星，而这么巨大的质量又会导致这些天体的洛希极限半径高达数十万公里，因此更容易形成美丽的行星环。而岩石类行星与之相比就不行了，岩石类行星的洛希极限就小多了。
通过计算，我们可得出地球与月球的洛希极限大约为1.35万公里，而地球与月球之间的距离为38万公里，远远超出了它们之间的洛希极限，因此月球能够安然无恙的围绕着地球公转。
正因为如此，气态行星上更容易形成行星环，因为它形成的行星环轨道半径很高，距离气态行星十分遥远，气态行星的引力很难清理掉它们，因此能够长期存在。而岩石类行星本身就不容易形成行星环，就算形成了也很容易被岩石行星自身的引力清理掉。
这就是为什么太阳系内四大岩石类行星都没有行星环，而四大气态行星都有美丽的行星环的原因。