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2008 年 4 月 12 日

尋找太陽系外行星系統 (12)： 行星環的來源推測
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 你是否好奇，為什麼土星環面外觀色澤與組成分怎麼看起來似乎大多不一樣呢？是它們的來源不同而決定了它們的色澤和長像嗎？還是它們的組成分的差異造成了不同的外觀？我們或許可以用另一種的思維：從它們的外觀色澤來探究其組成分和其可能的來源。土星系統擁有龐大的土星環盤面，或許和它能擁有眾多的衛星群有著相同的原因。土星除了擁有為達 59 顆的衛星系統，還隨伴著數以千條環的土星環組成了一個扎實穩定的系統。那麼這些土星環到底是怎麼來的呢？其推測來源如下：

         一、伴隨著行星誕生環繞在行星旋轉盤面的細小物質： 伴隨著行星從一團星際雲氣經過凝聚、旋轉、扁平化的行星形成過程，而在距離該行星較遠處，雖然它們都未被行星吸進去，但仍受到行星強大的重力影響無法逃脫而持續地繞行該行星，成為行星系統的一部分。如上圖所示類木行星的旋轉盤面上所殘留的無數細小冰冷物質，可能是伴隨著該行星誕生而保留下來的。

         二、潮汐力撕裂疏鬆星體釀成的產物：環繞在行星體四周的星體，在它面對該行星處所受到行星的重力會比背對該行星處所受到的重力來得大，這就會使得這個星體造成變形，彷如潮汐的起落，我們稱這種重力的位差為「潮汐力」。如左上圖所示，行星的重力位差（潮汐力）造成了環繞在它四周的星體產生變形。

         三、潮汐力撕裂疏鬆星體釀成的產物：環繞在行星體四周的星體，在它面對該行星處所受到行星的重力會比背對該行星處所受到的重力來得大，這就會使得這個星體造成變形，彷如潮汐的起落，我們稱這種重力的位差為「潮汐力」。如右上圖所示。若環繞在行星體四周的星體內部過於疏鬆而無法抵擋潮汐力的拉扯，則會使得該星體結構全面的瓦解，而爆裂成無數細小的物質，繼續環繞著行星呈圓環盤面，這就是行星環。右上圖示由疏鬆衛星被行星潮汐力撕裂呈行星環的過程想像圖。

明日主題 : 尋找太陽系外行星系統 (13)：

天文史上的今天 : 1779 年 4 月 12 日，編輯「梅西爾星體」目錄的法國彗星觀測家梅西爾 (Charles Messier，1730.6.26.-1817.4.12.) 逝世。

主編 : 陳輝樺
                            諮詢服務 : 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                                         蘇明俊 (樹德科技大學休閒事業管理系)

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