等一会。为什么太阳系的卫星都没有环？

我们在太阳系中有很多奇怪的卫星。我们有热月和寒冷的月亮.有一个月亮与液体和许多尘土飞扬的卫星.一个行星有一个核桃月，另一个具有土豆月.

但在迄今为止发现的近 300 颗卫星中，一个也没有是一轮环状的月亮。

这实际上很奇怪。

在太阳系的八颗行星中，有一半的行星围绕着赤道运行。火星被认为曾经有过一枚戒指.一些矮行星有光环（尽管有时天文学家无法弄清楚).甚至一些小行星有环.

那是在研究太阳系外的环状卫星的概念时——被称为克罗诺莫——这个问题开始困扰智利阿道夫·伊巴涅斯大学的天体物理学家马里奥·苏塞尔奎亚 （Mario Sucerquia） 和他的同事。

“如果我们太阳系中的巨行星有光环，如果半人马（小行星木星的轨道）和跨海王星天体也有，为什么太阳系的卫星没有光环呢？Sucerquia 向 ScienceAlert 解释道。

“考虑到其他地方的光环普遍存在，这种缺失似乎有悖常理，因此我们想探索是否有潜在的动力学原因阻止了光环的形成或卫星周围的长期稳定性。”

我们还没有探测到太阳系外的卫星，但 Sucerquia 和他的同事在 2021 年假设，如果有人在 2021 年有一个足够大的环形系统，可以想象，它可以遮挡掉足够的星光来使自己知道。

但后来他们突然想到，我们从未真正见过带环的月亮——这就揭示了它们不能存在。

好吧，如果你是一名天文学家，手头有问题和模拟工具，那么只有一件事要做：制作宇宙系统的小模型，并研究当它们开始运动时会发生什么。

现在，有很多原材料可以在太阳系的不同卫星周围形成光环。有些布满了弹坑;撞击过程中喷出的灰尘可能会形成一个环。其他喷出蒸汽或气体。所以没问题。

期待月亮、它的宿主行星，可能还有其他卫星可能太强大而无法安定，研究人员使用N 体模拟.

“例如，土卫二是土星的一颗卫星，具有重要的地质活动，它从其南极地区的间歇泉中喷出水蒸气、冰颗粒和气体。而不是在周围形成一个环月亮，由于与邻近卫星的强烈相互作用，这种物质被转移到行星的轨道上，为土星的 E 环提供食物，“Sucerquia 解释说。

“换句话说，虽然卫星产生了部分制造光环的原材料，但周围的环境确保更大的行星保留了它，从而防止了在卫星本身周围形成光环。”

迄今为止，NASA 统计293 颗卫星围绕行星运行在我们的太阳系中，其中大部分都伴随着木星和土星。还有一些卫星围绕矮行星甚至小行星运行。

Sucerquia 和他的团队设计了他们的模拟来模拟太阳系天体周围可以发现的卫星，从地球的一颗卫星到 Juputer 和 Saturn 的较大卫星，经过了一百万年的进化。他们想研究这些天体的稳定性、它们的引力环境、可能的环系统以及它们如何随时间变化。

结果完全出乎研究人员的预期。

“我最初预计这些环是完全不稳定的，这可以直接回答这个问题。然而，与我们的预期相反，我们发现这些结构在许多情况下都非常稳定，“Sucerquia 说。

“事实上，我们之前在之前的一篇论文中已经证明，孤立的卫星可以有稳定的光环，但我们没有预料到，在恶劣的引力环境中，许多其他卫星和行星干扰它们的光环时，卫星仍然会保持稳定。当我们意识到这些恶劣的环境并没有摧毁光环，而是通过创造类似于土星光环中观察到的结构（如间隙和波浪）实际上赋予了它们极大的美丽时，就更令人惊讶了。

太阳系卫星上有一些特征表明过去存在光环。模拟支持以下建议在土星的卫星 Rhea 周围发现的碎片可能是曾经的完整环系统的最后残余。土星的卫星土卫八有一个赤道山脊，可能是坠落到的光环的残骸月亮，就像土星环正在慢慢地落入这颗气态巨行星.

这些发现表明，我们在太阳系中没有看到月亮环的原因是因为我们没有在正确的时间出现在正确的地点。研究人员说，来自太阳的辐射压力、磁场、内部加热和磁层等离子体都导致了曾经存在的任何月球环的消失。

“我相信我们在这方面可能有些不走运，因为我们在这些结构不再存在的时期开始观察宇宙。在进行这项研究后，我确信这些环可能在过去存在，“Sucerquia 说。

这有点令人沮丧。但非常有道理。研究表明我们看到土星光环的唯一原因是因为我们在正确的时间出现在正确的地方。我们只看到我们出于同样的原因所做的日食;月球正在远离地球，随着时间的推移，它太远了，无法完全遮挡太阳。

研究人员认为，包括更多参数（例如辐射压力和磁场）的进一步模拟可以帮助我们更详细地了解月亮环的缺失。Sucerquia 建议，我们还应该更仔细地研究这些卫星，寻找过去有光环的证据，例如土卫八的山脊。

与此同时，他和他的同事们正在扩大搜索范围，寻找可能围绕外星世界运行的环状卫星。

“我不禁想知道，其他卫星有光环的世界居民可能会出现哪些神话和故事，”他告诉 ScienceAlert。“如果我们的月亮有光环，我们自己的故事和文化会有多大不同？可能性是无穷无尽的。

该研究已被接受天文学与天体物理学，可在arXiv.

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