木星神秘环状结构揭秘：阴影和阳光交互形成

Holdy Pan

据国外媒体报道，日前，美国马里兰大学和德国从事太阳系研究的马克斯普朗克协会的科学家揭示了木星暗淡轻薄环状结构的神秘面纱。

　　这项最新研究发表在5月1日出版的《自然》杂志上，他们在研究报告中介绍了木星的卫星木卫十四(距木星第五远的卫星)的轨道外围出现的暗淡轻薄环状结构，以及背离可接受环状结构形成的观测数据。阐明了这种环状结构是由于阴影和太阳光在灰尘粒子上的交互作用产生的。

　　马里兰大学天文学教授道格拉斯·汉密尔顿说，“木星阴影和太阳光作用在灰尘微粒上形成了木星外环延伸分界线，木星环状结构的奇特之处真实地是由阴影和阳光的交互作用产生的。”木卫十四等卫星环绕木星运行时，当它们途经木星的阴影处时环状结构的灰尘微粒将交替地放电和充电，这种行星体系灰尘微粒电荷的变化与木星强大的磁场发生着交互影响。作用的结果是小灰尘微粒被排斥出外部环边界，这些小微粒甚至改变了它们和木星之间的轨道倾斜度、或轨道方位。

　　汉密尔顿和德国合著作者哈拉尔德·克鲁格通过“伽利略”太空飞船2002-2003年途经木星环状结构时所获得的数据资料，首次分析了灰尘微粒大小、速度和轨道方位所产生新的影响数据。克鲁格分析了这个新的数据，汉密尔顿创建了精细的计算机模型，匹配了木星环状结构灰尘和图像数据，并解释了观测的异常现象。克鲁格说，“依据这个计算机模型，我们可以解释所观测的灰尘环结构的所有本质特征。”

　　汉密尔顿指出，这项研究中所指出解释木星环状结构的原理并不能完全作为鉴别太阳系任何行星环状结构的依据。比如：土星的环状结构中存在的冰粒很大、很重，难以通过这种原理进行准确解释。关于土星环状结构的形成仍是一个未解之谜。他说，“由于带电灰尘粒子必须最终结合形成行星和卫星的较大结构，我们发现木星的阴影效应将揭示行星形成的特征。”

　　木星是太阳系的第5大行星，它拥有63颗卫星。当太空残骸碰撞木星的小型卫星生成灰尘微粒形成了木星暗淡轻薄的环状结构。这些灰尘微粒组织形成环状结构的主体、内部晕轮以及两个暗淡更遥远的薄弱环状结构。这些环状结构主要由木星的木卫十五、木卫十六、木卫五和木卫十四4颗卫星的轨道界限范围，但是木卫十四卫星的环状结构沿伸超出了其轨道范围，到目前为止，科学家们仍无法解释该现象。

　　据悉，意大利科学家伽利略是第一位发现木星拥有卫星的科学家，他于1610年首次观测发现木星存在着4颗最大的卫星。1995年12月7日，美国宇航局“伽利略”号太空飞船抵达木星轨道，并开始首次35圈环绕木星。7年之后，“伽利略”号拍摄了1.4万张木星图片，其中包括它的卫星和环状结构。2003年9月21日，“伽利略”号有控制地俯冲垂直进入木星大气层，除了携带成像仪器，该太空飞船还装备了一个超灵敏灰尘探测器，记录了2002和2003年穿越木星环状结构时曾遭受了数千次灰尘微粒碰撞。关于木卫十四卫星延伸的环状结构是“伽利略”号的最新发现之一。