等一會。為什么太陽系的衛星都沒有環？

我們在太陽系中有很多奇怪的衛星。我們有熱月和寒冷的月亮.有一個月亮與液體和許多塵土飛揚的衛星.一個行星有一個核桃月，另一個具有土豆月.

但在迄今為止發現的近 300 顆衛星中，一個也沒有是一輪環狀的月亮。

這實際上很奇怪。

在太陽系的八顆行星中，有一半的行星圍繞著赤道運行。火星被認為曾經有過一枚戒指.一些矮行星有光環（盡管有時天文學家無法弄清楚).甚至一些小行星有環.

那是在研究太陽系外的環狀衛星的概念時——被稱為克羅諾莫——這個問題開始困擾智利阿道夫·伊巴涅斯大學的天體物理學家馬里奧·蘇塞爾奎亞 （Mario Sucerquia） 和他的同事。

“如果我們太陽系中的巨行星有光環，如果半人馬（小行星木星的軌道）和跨海王星天體也有，為什么太陽系的衛星沒有光環呢？Sucerquia 向 ScienceAlert 解釋道。

“考慮到其他地方的光環普遍存在，這種缺失似乎有悖常理，因此我們想探索是否有潛在的動力學原因阻止了光環的形成或衛星周圍的長期穩定性。”

我們還沒有探測到太陽系外的衛星，但 Sucerquia 和他的同事在 2021 年假設，如果有人在 2021 年有一個足夠大的環形系統，可以想象，它可以遮擋掉足夠的星光來使自己知道。

但后來他們突然想到，我們從未真正見過帶環的月亮——這就揭示了它們不能存在。

好吧，如果你是一名天文學家，手頭有問題和模擬工具，那么只有一件事要做：制作宇宙系統的小模型，并研究當它們開始運動時會發生什么。

現在，有很多原材料可以在太陽系的不同衛星周圍形成光環。有些布滿了彈坑;撞擊過程中噴出的灰塵可能會形成一個環。其他噴出蒸汽或氣體。所以沒問題。

期待月亮、它的宿主行星，可能還有其他衛星可能太強大而無法安定，研究人員使用N 體模擬.

“例如，土衛二是土星的一顆衛星，具有重要的地質活動，它從其南極地區的間歇泉中噴出水蒸氣、冰顆粒和氣體。而不是在周圍形成一個環月亮，由于與鄰近衛星的強烈相互作用，這種物質被轉移到行星的軌道上，為土星的 E 環提供食物，“Sucerquia 解釋說。

“換句話說，雖然衛星產生了部分制造光環的原材料，但周圍的環境確保更大的行星保留了它，從而防止了在衛星本身周圍形成光環。”

迄今為止，NASA 統計293 顆衛星圍繞行星運行在我們的太陽系中，其中大部分都伴隨著木星和土星。還有一些衛星圍繞矮行星甚至小行星運行。

Sucerquia 和他的團隊設計了他們的模擬來模擬太陽系天體周圍可以發現的衛星，從地球的一顆衛星到 Juputer 和 Saturn 的較大衛星，經過了一百萬年的進化。他們想研究這些天體的穩定性、它們的引力環境、可能的環系統以及它們如何隨時間變化。

結果完全出乎研究人員的預期。

“我最初預計這些環是完全不穩定的，這可以直接回答這個問題。然而，與我們的預期相反，我們發現這些結構在許多情況下都非常穩定，“Sucerquia 說。

“事實上，我們之前在之前的一篇論文中已經證明，孤立的衛星可以有穩定的光環，但我們沒有預料到，在惡劣的引力環境中，許多其他衛星和行星干擾它們的光環時，衛星仍然會保持穩定。當我們意識到這些惡劣的環境并沒有摧毀光環，而是通過創造類似于土星光環中觀察到的結構（如間隙和波浪）實際上賦予了它們極大的美麗時，就更令人驚訝了。

太陽系衛星上有一些特征表明過去存在光環。模擬支持以下建議在土星的衛星 Rhea 周圍發現的碎片可能是曾經的完整環系統的最后殘余。土星的衛星土衛八有一個赤道山脊，可能是墜落到的光環的殘骸月亮，就像土星環正在慢慢地落入這顆氣態巨行星.

這些發現表明，我們在太陽系中沒有看到月亮環的原因是因為我們沒有在正確的時間出現在正確的地點。研究人員說，來自太陽的輻射壓力、磁場、內部加熱和磁層等離子體都導致了曾經存在的任何月球環的消失。

“我相信我們在這方面可能有些不走運，因為我們在這些結構不再存在的時期開始觀察宇宙。在進行這項研究后，我確信這些環可能在過去存在，“Sucerquia 說。

這有點令人沮喪。但非常有道理。研究表明我們看到土星光環的唯一原因是因為我們在正確的時間出現在正確的地方。我們只看到我們出于同樣的原因所做的日食;月球正在遠離地球，隨著時間的推移，它太遠了，無法完全遮擋太陽。

研究人員認為，包括更多參數（例如輻射壓力和磁場）的進一步模擬可以幫助我們更詳細地了解月亮環的缺失。Sucerquia 建議，我們還應該更仔細地研究這些衛星，尋找過去有光環的證據，例如土衛八的山脊。

與此同時，他和他的同事們正在擴大搜索范圍，尋找可能圍繞外星世界運行的環狀衛星。

“我不禁想知道，其他衛星有光環的世界居民可能會出現哪些神話和故事，”他告訴 ScienceAlert。“如果我們的月亮有光環，我們自己的故事和文化會有多大不同？可能性是無窮無盡的。

該研究已被接受天文學與天體物理學，可在arXiv.

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