行星环
由尘埃和小卫星等组成的围绕行星的盘或环
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历史版本
行星环（planetary ring）是指围绕行星旋转的物质构成的环状带。[4]在太阳系中，除了土星、木星、天王星和海王星拥有星环外，只有小行星Chariklo和Haumea拥有星环。这些已知的星环系统之所以能够稳定存在，是因为它们靠近母星，潮汐力阻止了星环内物质堆积形成卫星。[9]
1610年，意大利物理学家伽利略·伽利雷（Galileo Galilei）首次观测到土星环，但未能清楚看出环的本质。[7]1655年，荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）使用一台更好的望远镜，发现土星有一个环。[7][8]1883年，康芒斯（Commons）拍摄了第一张土星环的照片。 [7]1977年，天王星从一颗编号为SAO158687号的暗恒星前面经过，出现了罕见的掩星天象。经过天文学家们的分析，确认天王星也有光环。[10]1979年，旅行者1号[a]探测器飞掠木星时成功发现了木星环。[1][12]1989年，旅行者2号[b]探测器发现了海王星环。[1]2015年，天文学家公布距离地球420光年的J1407b行星拥有30多个光环。[14]2023年，科学家发现，太阳系边缘的一颗名为“创神星”[c]的矮行星也拥有行星环。[16]
行星环的起源理论主要包含潮汐理论、凝聚理论和碰撞理论三种模式。[17]其中，潮汐理论 认为即在洛希极限之外形成的卫星走近行星时被行星的潮汐力所瓦解，从而形成行星环；[17]该模式认为，环粒在行星的引力作用下被局限在一定的区域，不致因轨道衰变而落向行星，而粒子之间的引力使它们聚集在一起，形成更大的物体从而形成行星环；[18][19]碰撞理论认为起初在现在的环位置上有一个或几个卫星，这些卫星在被流星撞击后撞击出的碎片不再被母体重新捕获，而构成绕行星转动的环。[18]
行星环一 般位于靠近行星的位置，在洛希半径[d]内。[21]行星环并不是固态的天体，而是数十亿独立的粒子，它们围绕着行星运动，各自有各自的轨道，并随着时间的变化，可能发生质量和形态的改变。[21]具体来说：行星环内粒子的碰撞会逐渐减少能量并使行星环变得越来越宽；而且，有 些天体向行星移动，有些则远离行星和附近的小卫星的引力相互作用会拉近粒子间的距离，同时减缓环的解体，但无法完全阻止其解体。[21]并且，行星环里的粒子还会不断遭到太阳周围运行、碰巧靠近行星的陨星的轰击，它们会侵蚀行星环，逐渐减少它的质量，不过当卫星遭到撞击而喷射出碎片时，这些碎片可以用来补充行星环。[21]