并最终使之土崩瓦解。他断定土星光环是由无数独立的个体组成的,而
人们之所以觉得它是完整的,主要是因为它离我们太遥远了,正如我们
从远处看沙滩好像是陆地那样完整地延伸,而只有走到近处才能发现沙
滩上有无数的沙粒。
如此说来,那么为什么土星会有光环呢?
1850 年,法国天文学家艾度瓦德·罗切曾致力于研究,他想如果月
球以更小的公转半径绕地球旋转,将会出现什么样的现象呢?经过研
究,他发现:地球对月球的引力与月球公转的轨道半径的立方成反比,
即如果月球公转轨道半径减至现在的1/2,则地球对其引力将增至现在的
8 倍;而当该半径减至现在的1/3 时,则地球对其的引力将增至现在的
27 倍。以此类推。
罗切认为当月球与地球的距离只有地球半径的2.44 倍,即达到所谓
“罗切极限”时,地球的吸引力将足以使月球分裂成无数碎片。地球的
半径为6350 公里,这样算来,月球与地球间距离必须大于15500 公里,
即只有其实际距离的1/25(当然,如果月球距离如此之近,那么地球也
将受到来自于月球相等的引力,但由于地球本身的重力吸引作用,并不
会分裂)。如果在与地球距离小于“罗切极限”的范围内存在有微型天
体,那么地球的引力将阻碍其形成一颗类似于月球的卫星。
土星的“罗切极限”为其半径的2.44 倍,即14.64 万公里。在此范
围内的微星体在土星引力的作用下根本无法组成一个完整、单一的卫
星。又由于引力随微星体体积的减小而减弱,故越是小型的星体,越不
易裂断。
多年来,天文学家们一直在对只有土星才拥有光环这一问题迷惑不
解。1977 年,人们终于发现了天王星也拥有这样的光环。那年,当天王
星从一个星体面前通过时,这个星体本身所发出的光在天王星靠近它之
前几次变暗,这是因为有光环遮盖的缘故。天王星的光环实在太小、太
稀薄、太暗了,人们从地球上几乎无法看到它们,而只有当科学卫星的
探头上的相机拍到它的光环后,人们才能从照片上清晰地见到它。此外,
木星和海王星也各自拥有小的光环。
实际上,上述四大行星都拥有光环,但是为什么唯独土星的光环如
此之大,如此之亮呢?这是否与其过小的密度有关呢?天文学家们至今
仍未解开这个谜。
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