天王星和海王星哪个有光环(天王星和海王星)

天王星海王星都比地球大得多，其卫星却还没月球大，月亮成因待解

太阳系中的天王星和海王星都属于气态行星中的冰巨星，体积和质量都比地球大得多，天王星的体积是地球的65倍，质量是地球的14.5倍，海王星的体积是地球的58倍，质量是地球的17倍。

而且它们的卫星数量也比地球多得多，地球只有月球一颗卫星，然而天王星有30多个卫星，海王星有十多颗卫星。但是如果比较这些卫星的体积的话，那么会让人很诧异，因为这三颗行星中的卫星以地球的卫星月球为最大。

在太阳系所有的卫星中，月球的质量可以排到第五，比它大的卫星只有木卫三，土卫六，木卫四和木卫一，这四颗卫星都是木星和土星这样的气态巨行星的卫星，天王星和海王星的卫星中质量最大的是海卫一，但是它在太阳系卫星中只能排名第七，体积比月球小了1/3，然而质量却还不到月球的1/3，要知道天王星和海王星都比地球大得多，所以不得不说，地球和月球是一对神奇的存在，那为什么天王星和海王星的卫星反倒不如地球的卫星更大呢？

如果你了解卫星的形成原因，那么这个问题也就好解答一些了，行星卫星的形成主要有三种途径，一种就是将路过的天体捕获，一种是和行星一起形成，还有一种就是自身分裂出去形成的。

科学家认为，天王星和海王星的卫星大部分都是捕获路过的天体，另有一部分是自身的星环形成的卫星，这样的卫星相对于行星的质量通常都比较小，这两大行星的所有卫星中，以海卫一比较特殊，它的质量远超天王星和海王星的其它卫星，在这两大行星的卫星中排第二位的天卫五还不到海卫一的1/200，那么海卫一一是怎么来的呢？科学家们大都认为它是海王星捕获的柯伊伯带天体，虽然海卫一质量比较大，但是它的质量也只有海王星的1/4500，相对来说海王星的引力场还是比较容易捕获它的。

但是月球就不一样了，月球的体积是地球的1/49，质量是地球的1/81，这样的比例在整个太阳系中都独一无二，因为八大行星中除了月球和地球之外，卫星与行星比例最大的就是海卫一和海王星了，然而它们的比例还不到1/4500，月球和地球的质量比却达到了1/81，所以天文学家们认为月球存在于地球的附近十分不可理解。

其实月球的形成至今还是个没有完全破解的谜，不过大多数科学家都认为月球是地球在经历了一次大碰撞之后形成的，这个说法被称为月球的撞击形成说，该说法认为，在地球刚形成不久时，有一个像火星那么大的星球撞击了地球，由于撞击的角度比较倾斜，所以这次撞击不仅改变了地球的自转状态，还将地球的地壳撞出去了一部分，当然，前来撞击的余星球也被撞掉了一大部分，这些被撞击出去的物质大部分都没有跑远，它们在地球的引力之下形成了围绕地球运行的行星环，然而由于物质的分布并不均匀，其中最大的一团就形成了原始的月球，它不断地吸收其他的星核物质，自身的质量也越来越大，让他把地球外围的行星环全部吞噬殆尽后，它也就成了地球的唯一卫星了。不过这种说法虽然很合理但还是一种假说，月亮的成因还是待解之谜。

这样的方式形成的卫星，通常质量可以比较大，另一种卫星比较大的情况就是行星和卫星一起形成，不过这种情况十分少见，而且两个天体的距离特别远才行，因为两个天体距离比较近的话，在一起运行的过程中常会受到其他因素的干扰影响而最终撞到一起，那么卫星也就很难存在了，因此科学家们大多认为月球很可能是地球遭到其他星体的撞击形成的，所以它与地球的比例才能远超其他卫星与行星的比例。

只有大牌行星才能拥有光环吗？来看看太阳系中其它小行星的光环

远古的火星有光环吗?

SETI研究所和普渡大学的科学家们对火星上最小的卫星“火神号”进行了一项新研究，结果显示火星在几十亿年前曾有一个巨大的环状系统。

艺术家的概念红色行星——火星与光环。图片通过Kevin Gill在Flickr/ CC 2.0。

环装系统在我们的太阳系中很常见。木星、土星、天王星和海王星都有光环。目前研究上所有较小的岩石行星都没有光环，但它们中的一些行星过去可能有光环吗？2020年6月2日，来自SETI研究所和普渡大学的科学家公布了研究结果，表明火星在几十亿年前也曾拥有自己璀璨的光环。这一发现有助于解释为什么火星上最小的卫星——火卫二的轨道异常倾斜的问题。

研究人员于2020年6月1日在《天体物理学杂志通讯》上发表了这篇经过同行评议的论文。由于新冠肺炎疫情的影响，这项研究实际上也在本周(2020年6月1-3日)召开的美国天文学会第236次会议上发表。火卫一和火卫二这两个小卫星的轨道几乎与火星的赤道在同一平面上——这表明它们是与火星同时形成的——但火卫二的轨道倾斜了大约2度。这种倾斜是一个不寻常且无法解释的发现。一直以来，这个发现也被认为在火星科学方面没有那么重要。

现在看来，一直以来的那个小小的异常——火卫二的轨道相对于火星的赤道倾斜2度——为这颗红色星球的过去提供了一个非常有趣的线索……火星曾经有璀璨光环!

2009年2月21日，火星勘测轨道飞行器检测到了火星最小的卫星——火卫二。月球的倾斜轨道暗示着火星周围有一个古老的环状系统。图片由NASA/ jpl -加州理工学院/亚利桑那大学/ SETI研究所拍摄。

SETI研究所的首席作者Matija Cuk在一份声明中解释道:火神号的轨道与火星的赤道并不完全在同一平面上，这一事实被认为是不重要的，也没有人愿意去解释它。但一旦我们有了一个伟大的新想法并且我们开始采用新的视角来认识它时，我们才会意识到火卫二的轨道倾斜揭示了它自身的大秘密。

三年前，科学家提出，火卫一，即火星的两个卫星中较大的一颗，可能会周期性地为火星创建一个光环系统。若事实如此，那么火星在数十亿年的周期中已经形成了多个光环，而且未来还会产生新环。为什么出现这种现象呢？举例来讲，目前，火卫一的运行轨道正在缓慢接近火星，而最终，火星的引力会将其撕成碎片，此时该卫星的主体结构会形成一个环，之后，环内的物质会结合起来再次形成一个卫星。研究人员认为在火星的历史上，这种情况发生过很多次。一篇关于火星环系来自火卫二即火星另一颗卫星的新论文证实了这一崭新理论:

另外，2017年Hesselbrock和Minton提出，火卫一只是火星重复环系-卫星这一周期的最新产物，每个由环系内部产生的新卫星的质量都小于此前的旧卫星。在环系-卫星周期模型中，卫星形成于环的外缘，然后通过与环的引力作用向外移动。环的质量在其内缘向行星流失，一旦环的质量充分耗尽，卫星就会随之向内迁移。

这个早前的想法与涉及火卫二的新情况有什么联系呢?

据研究人员的说法，一颗新生的卫星会远离环和火星，与火卫一或任何向内移动的卫星方向相反。一颗向外移动的卫星，即便仅仅只超出了环系，也会经历轨道共振，即两个运行的天体产生相互的有规律、周期性的引力影响的情况，这样一来，准确地说，火卫二的运行周期就是火卫一的三倍。研究人员的声明解释道:

这些轨道共振很复杂，但可以预测……我们可以断定，只有向外运行的卫星才会对火卫二产生强烈的影响，这意味着火星一定有一个推动靠内卫星向外移动的环系。Cuk和他的合作者推断，这颗卫星的质量可能是火卫一的20倍，甚至可能是30多亿年前就已存在的它的“祖父”……在它之后又完成了两个环系-卫星周期，才出现最新的卫星火卫一。

在太阳系里，显然，土星是最令人熟知的拥有光环的行星，这张图就是由卡西尼号土星探测器拍下的。图片来自NASA/ JPL-Caltech.

火卫一的形成大约发生在3.5万亿年前，Cuk告诉ScienceAlert：3.5万亿年大约是我们的最佳推测。这个推测也完美的与Hesselbrock 和Minton的什么时候火星有了比火卫一质量大20倍的内卫计算结果相符合。当光环消失后，由于火星潮汐的原因（就像火卫一一样），卫星也随之下降。当卫星离火星太近时，潮汐动力会把它分裂开然后将它拉进一个新的光环，然后这个周期再次循环，大概两次，就变成了我们现在看到的火卫一。

我们都知道火卫一比火卫二要更年轻——比起几万亿年的木卫二来说，木卫一大概只有两亿年左右的历史——这也与我们的设想相同。我们惊喜的发现，火星至少拥有过一个明显的光环，并且在它的漫长的生命里，可能还有更多。这意味着，一些更小的岩石的星球也可以拥有光环，尽管我们现有的太阳系中还没有这样的例子。

另一方面来看，科学家们现在知道了在我们的太阳系里，光环的形成是一件很寻常的事。

凯莉克罗星是第一个在2014年被发现的，在太阳系中比气态巨行星和冰冻星球体积更小却拥有光环的天体。图片来自ESO。

木星，土星，天王星和海王星都以有光环而被大家熟知。但，在2014年，天文学家们发现了一颗行星——并将其命名为凯莉克罗星——它拥有两个密度大且狭窄的光环。这是第一次在所有太阳系中能找到的，比气态巨行星和冰冻星球体积更小的却拥有光环的天体。凯莉克罗星是半人马小行星群中的一颗，这个小行星群在木星和海王星之间围绕。丹麦哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所的Uffe Gråe Jørgensen说到：

对我来说，我们不仅能探测到光环系统，并且能准确地找到它由两个清楚的分离的光环组成，是一件很惊奇的事情。我试着想象如果站在这个冰冻天体的表面，它小到一辆跑车都能脱离速度然后开向宇宙中，然后就能比站在月亮上1000倍接近地盯着20公里（12英里）宽的光环系统。

在2017年，也有一条行星带被发现，它在矮行星妊神星周围，妊神星在柯伊伯带海王星的轨道之外。SETI 研究院的天体物理学家马提亚库克，是这项新研究的第一作者。

透过SETI 研究院让我们展开想象。

日本航天局JASA 正打算在2024 年发布一项新的火卫一任务，旨在收集样品，然后带回地球。这将有希望提供关于火星行星带的更多线索，并且火卫一来自先前的大月亮。库克说：“我一生致力于理论计算，我认为理论计算很好，但是也在测试中，可能之后会更好”。如果我们能回到过去并且能够看到火星行星带以前的样子，那就太酷了。但是，我们仍然可以通过研究现在还存在着的两个小卫星，火卫一和火卫二所留下的线索来了解它们。

总结：关于火星的最小卫星火卫二的一个新的调查表明在几百万年前，这个星球过去有一条或多条行星带。

相关知识

火星是离太阳第四远的行星也是太阳系第二小的行星，仅比水星大些。在英语中，火星和罗马战神的名字是一样的，玛尔斯星，而且经常被认作“红色星球”。后者指的是氧化铁普遍存在火星表面所带来的影响，这使它呈现给我们一个微红的，肉眼可分辨出来的外表。

火星是一颗类地行星，有着一层稀薄的大气层，表面的特色是有着像月球表面一样的陨石坑、火山和环形山，并且还有峡谷，沙漠和地球上似的极地冰冠日期和季节与地球相类似，因为转动周期和相对于黄道平面的轴倾角与地球类似。火星有太阳系中所知的最大火山，最高山峰—奥林匹斯山，以及太阳系中最大峡谷之一的水手谷。北半球平缓的北欧式盆地覆盖了这个星球40%的土地，可能会产生一个巨大的影响作用。火星有两个天然的卫星，火卫一和火卫二，这两颗卫星都很小并且形状不规则。这些可能会被小行星俘获，这些小行星与5261 尤里卡相似，是火星木马。

作者：Paul Scott Anderson

FY：Astronomical volunteer team

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为什么海王星比天王星更蓝

海王星的大气是由85%的氢、13%的氦、2%的甲烷组成，但这100%中并不是很精确，除了这几种主要元素，还有微量氨等元素。

但天王星大气中甲烷的含量占2.3%，比海王星氦多那么一点点，海王星的蓝色为什么比天王星更鲜艳更深蓝呢？科学界认为这里面还有其他的原因，也就是海王星大气中还可能有其他未知成分，才导致了这种现象。

在太阳系，不同的星球发出不同的光，是由于星球大气和物质的组成不同，对光线的吸收和折射散射也不一样，就呈现出不同的光芒。

我们地球之所以呈现出蔚蓝色，因为地球上有70%的地方被海洋覆盖，海洋的海水随着加深把其他波长较长的颜色光吸收掉了，把青蓝紫色就更多的留了下来，并通过折射散射反射出来。

人的眼睛接受到的光根据海水深浅不同，就会看到深蓝和浅蓝，甚至还有绿色。

火星因为大气稀薄，火星上土壤红色，重力微小，常常有席卷全球的尘暴把橙红色的氧化物卷上高空遮天蔽日，因此它常常呈现出红红的脸庞；

金星大气中浓密的二氧化碳吸收了阳光中的蓝色部分，反射出橙色的光芒，看起来就金黄；

木星和土星大气中富含氢和氦，且风暴迅猛，就呈现出土黄色，木星上还有风暴形成的大红斑和条纹，所以看起来像木纹；

土星则更像土壤，名字十分形象；水星靠太阳虽然很近，但其岩石对阳光反射率底，所以看起来比较暗。

至于海王星为啥比天王星更蓝，虽然科学家们猜测其大气中还可能有未知成分导致这种现象，甚至还有其他原因，但毕竟还是一个迷。

迄今为止，海王星还只有NASA派出的旅行者二号探测器于1989年过路顺带光顾过，因此对其真实状态知道得还不多。NASA已经启动天王星、海王星专门探测计划。随着更多的探测器前往探秘，海王星比天王星更蓝的真相终究会被揭开。

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