木星形成微小的光环，其原因有令人信服的解释

土星拥有太阳系中最具标志性的光环，但它并不是唯一拥有光环的行星。詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 本月早些时候发布的图像让世界得以一睹木星的光环，尽管它们比土星的光环暗得多、暗淡得多。到目前为止，天文学家们一直对木星为何没有更大的光环感到困惑，但 7 月 13 日发布的一项新的预印本研究表明，这可能与这颗气态巨星的卫星有关。

理论上，木星应该有巨大的光环。它是太阳系中最大的行星——土星紧随其后——因此，这颗气态巨星可以拉动更多的太空碎片，形成更大、更鲜明的光环。

加州大学河滨分校天体物理学家、这项研究的主要作者斯蒂芬·凯恩在大学新闻稿中表示：“如果木星真的有这些恒星，它们在我们看来会更明亮，因为这颗行星比土星近得多。”天文学家估计，当木星最接近地球时，它距离地球约 3.65 亿英里，而土星距离地球仅约 7.46 亿英里。

天王星和海王星也有光环，木星和土星也是如此。但只有土星的光环才能在没有先进望远镜的情况下看到。与哈勃等前代望远镜不同，詹姆斯·韦伯太空望远镜可以用红外光观察宇宙，这使得它更容易看到其他行星不那么壮观的光环。

研究土星环可以让天文学家了解这颗行星的历史，揭示那里发生过哪些类型的碰撞或事件。土星巨大的环长度相当于 27 个地球。它们由数十亿颗彗星、小行星和卫星碎片组成，这些碎片被土星的引力拉扯和撕裂。

如果科学家能够计算出构成行星环的物质的年龄，他们就能推断出这些太空碎片是来自附近的卫星还是来自遥远的柯伊伯带的物体。了解行星环的起源可以解答一些有关太阳系和宇宙起源的问题。

在目前的研究中，作者使用计算机模型模拟了木星的轨道及其四颗卫星（木卫三、木卫四、木卫一和木卫二）的轨道。天体物理学家还提供了有关光环形成时间的信息。“我们发现木星的伽利略卫星（其中一颗是我们太阳系中最大的卫星）会非常迅速地摧毁可能形成的任何大光环，”凯恩说，他指的是伽利略·伽利莱发现的这些卫星。

由于这些卫星如此之大，它们强大的引力会将进入木星轨道的冰喷射出去，而不是将其吸入。根据研究结果，研究小组认为，木星不太可能在过去拥有巨大的环，后来又失去了它们，就像他们在研究开始时所推测的那样。

下一步是利用模拟研究天王星的光环。他们希望解答的一个问题是，为什么天王星会侧身绕太阳公转。一个可能的解释是，一次大规模碰撞改变了这颗行星的位置，而光环可能是撞击留下的残留物。

“对我们天文学家来说，它们就像犯罪现场墙上的血迹，”凯恩说。“当我们观察巨行星的光环时，就证明发生了一些灾难性事件，导致这些物质落入其中。”