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土星環正在消失,“地球環”可能早已消失

印象中,太陽系八大行星裡只有土星有環,但實際上木星、天王星、海王星都有環,只不過它們的環是由灰色暗淡的碎石組成,反射的光線非常少,人類難以觀察。而土星環主要成分是大量的水冰物質,能夠反射陽光提高環的亮度,這些環層層相套,足有上萬個之多,所以土星環才經常被人們提及。

然而土星環再過3億年就要徹底消失了。

通常情況下,土星引力和環上水冰顆粒的軌道速度處於平衡狀態,但在太陽紫外線轟擊和環內細小岩石顆粒的撞擊下,大量的水冰物質開始帶正電。帶電水冰物質同時受到土星引力和磁場洛倫茲力,平衡狀態被打破,環上大量的水冰開始落到土星上,1小時就可匯聚7500立方米的水量。

太陽系行星誕生的40多億年時間裡,可能每個行星都曾有過像土星一樣的“環”,包括地球。

八大行星中,距離太陽較遠的的四顆行星,木星、土星、天王星、海王星都有環,而距離近的水金地火卻沒有環。這是因為距離太陽近,異塵餘生強烈,水分不能凝固成冰,冰也不能和隕石顆粒結合成大塊隕石,所以有環的都是較遠的行星。但是,“環”也可以有另一種形成方式,地球在幾十億年前很可能存在過“地球環”,這個地球環現在可能就是月球。

月球形成的假說中,撞擊說是當前較為合理的。40多億年前地球形成之初,一顆名叫忒伊亞的外來星球與地球發生了碰撞,這顆星球的體積比火星略大,碰撞後岩石飛濺,部分脫離了地球引力的束縛飛向深空,部分被地球俘獲成為了岩石圈的組成結構,部分則成為了環繞在地球周圍的“環”。這些環因為撞擊才產生,所以分布並不均勻,環內的隕石相互結合成更大的隕石,逐漸積累最後變成了月球。

外來天體碰撞了太陽系內的行星後變成環,再變成衛星,這一點都不奇怪,海王星有14個衛星,天王星有29個衛星,並且這兩顆行星也都有“環”,只不過由環形成衛星整個過程需要經歷幾億年時間,人類難以窺其全貌。

地球環現在可能已經變成了月球,但未來還有一種小概率情況會產生地球環,當宇宙中一顆不大的天體與地球擦肩而過,如果和地球的距離達到了洛希極限時,這個天體將會在地球引力的作用下崩潰解體變成碎塊環繞在地球周圍變成環,人類目前已知的行星環都在洛希極限之內。

如果地球有環,對人類會有什麽影響呢?

由於地球距離太陽較近,所以地球環只能以岩石顆粒的形式存在,從地球上看,這個環貫穿赤道上空,能夠像月球一樣反射太陽光,白天和黑夜都將會變得更敞亮;缺點是冬天會變得更寒冷,環將會阻擋一部分陽光,北半球夏季時,光環投影到了南半球,讓南半球的冬天更寒冷。南半球夏天時,光環投影到了北半球,讓北半球的冬天更寒冷,溫度可能由冬季零下10℃變成零下20℃;更可怕的是赤道位置經常會受到隕石撞擊的困擾。

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