土星最大光環的物質來源是它的一顆衛星——土衛九。土星的另一顆衛星土衛八朝向運行方向前方的那一面已經完全被這些細小的顆粒物質染黑了

　　藝術示意圖：土星巨大的“土衛九環”。可以看到它規模巨大，且距離土星很遠藝術示意圖：土星巨大的“土衛九環”。可以看到它規模巨大，且距離土星很遠

　　北京時間6月12日消息，據《連線》雜志網站報道，翻開任何一本天文學入門教科書，里面都會告訴你，行星的光環必然存在于距離行星非常近的位置上，一旦光環物質離開行星體太遠，那么傳統天文學觀點認為這些光環物質將會形成新的衛星。

　　對此，美國馬里蘭大學的天體物理學家道格拉斯·漢密爾頓（Douglas Hamilton）表示：“這一理論在解釋所有光環現象時的確非常有效，除了這一個。”漢密爾頓和同事們在近日出版的《自然》雜志中對土星規模最大，最奇特，也是最新發現的一個光環系統進行了描述。這個所謂的“土衛九環”（Phoebe ring）不僅規模要比研究人員們想象的更大，其組成物質的粒徑也似乎細小的不同尋常——這些小顆粒不斷的與另一顆土星衛星土衛八相撞，導致后者朝前的一整個半球都變成了黑色。

　　漢密爾頓是在2009年 最先發現了這一“土衛九環”的研究團隊成員，當時他們團隊借助美國宇航局斯皮策空間望遠鏡的數據實現了這一發現。而他們之所以一開始會懷疑這里是否存在一 個新的光環，正是因為土衛八“一面黑一面白”的奇特情況提示了他們。與地球的衛星月球一樣，土衛八永遠以一面朝向土星。因此它的一面——就是變成了黑色的 那一面，永遠都會朝向其運行的前方。而提示研究團隊的第二條線索則來自土衛九——一顆運行在土衛八軌道更外側，表面黑得跟碳一樣的小衛星。

　　漢密爾頓表示：“你可以想象在大約10億年前有某個較大型的天體撞擊了土衛九，導致大量的碎屑物飛濺出去。”這些碎屑物的清理要么是落向其他衛星，要么就落向土星。而當他嘗試計算所有這些碎屑物全部被清理干凈將需要多少時間時，他發現所需要的時間長的驚人——大約需要100億年。這已經超過了太陽系存在的時間。漢密爾頓表示：“于是我們意識到，把土衛八的一面染黑的過程并非發生在非常久遠的年代，而是正在發生之中。”在這樣的情況下，他和他的科研團隊便開始全面搜尋將土衛八染黑的那些細小物質。他說：“能夠最終找到它真的非常令人興奮。”

　　那還是在6年前。當時他的團隊正在撰寫有關新光環發現的論文，他們手邊有關這個暗弱光環的唯一數據來自一個非常小的區域。在漢密爾頓看來，這張圖像給人的感覺“比一張郵票大不了多少”。后來，借助美國宇航局在2009年發射升空的“廣域紅外望遠鏡”（WISE），研究組終于有機會目睹這一光環系統的完整面貌。漢密爾頓表示：“之前我們就知道它非常巨大，但現在我們發現它比想象的更大。”

　　研究組現在已經知道，這個所謂的“土衛九環”要比他們原先的估計大出大約30%，在天空中所占據的空間大小相當于土星本身的500倍以上。這讓它成為迄今已知最大的光環，也可能是演化地最為緩慢的一個。漢密爾頓表示：“最讓整件事顯得不同尋常的是它與土星之間的距離很遠，因此它的運動會很慢。從土衛九脫離出來的任何物質就直接滯留在那里了。”

　　科學家們此前從未發現過類似的光環，盡管從理論上來說它們是可能存在的。杰克·里塞爾（Jack Lissauer）是美國宇航局埃姆斯研究中心的一名行星科學家，他表示盡管的確已經有強有力的證據證明這一光環中的物質來自于土衛九，但他仍然希望能夠看到更近距離上的成像。或許那些距離土星更加遙遠的小衛星（要知道土星一共擁有多達53個衛星）對于這一光環中的物質成分也有貢獻。

　　而在美國宇航局西南研究所天文學家盧克·道恩斯（Luke Dones） 的口中，這一“土衛九光環”顯得“極其暗弱”。不過無論如何，探測到這個暗弱光環的存在本身就已經令人印象深刻，因為其可能還將指引科學家們理解存在于其 他恒星周圍的碎屑物質環，而在其中就有可能隱藏著未曾被發現的行星體。甚至在我們的太陽系內部，木星，天王星和海王星也有可能存在著類似位于更加外側，非 常暗淡的未知光環系統。漢密爾頓表示：“對于那些行星，我們希望能夠找到寬度甚至更大的光環。”他說：“或許‘環’這個詞已經不再適合對它進行描述了。或 許我們應該稱之為‘云’。它們的探測難度很高，你也很難說服自己去相信它們是真實存在的。”

　　在 漢密爾頓看來，“土衛九環”的這種出人意料的情況是在提醒著我們，宇宙中還隱藏著很多的驚喜。他說：“不斷發生的情況是，當我們觀察系外行星時，我們發現 它們具有一些完全出乎我們預料的情況，我們之所以感到這不同尋常，僅僅是因為太陽系里的行星沒有這樣的情況。這也在提醒我們，還有非常多的謎團尚未解開， 我們還遠未能理解所有的東西。”