研究人員表示，土星周圍的一個巨型環比想象的還要大，其跨越的太空區域幾乎是土星本身的 7,000 倍。
“我們知道它是最大的環，但現在我們發現它比我們想象的還要大，更新更好，”該研究的第一作者，馬里蘭大學帕克分校的行星科學家道格拉斯·漢密爾頓告訴Space.com。
這個巨大的環是在 2009 年左右在土星周圍發現的。構成這個微弱環的深色塵埃顆粒很可能是宇宙撞擊將這顆氣態巨行星遙遠而同樣黑暗的衛星土衛九（Phoebe）撞擊脫落的碎片。
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“這個環的存在令人著迷，”漢密爾頓說。“我們在科學中被告知，行星環很小，並且靠近它們的母星——如果它們離它們的行星太遠，就會形成衛星而不是環。這一發現顛覆了這一觀念——宇宙比我們想象的更加有趣和令人驚訝。” [土星環的驚人照片]
天文學家在觀察土星的另一顆衛星土衛八（Iapetus）後，首先懷疑存在土衛九環。
“像我們的月球一樣，土衛八總是有一面朝向土星，這意味著它也總有一面指向它繞土星運動的方向，也就是它的前導面，”漢密爾頓說。“土衛八是一顆冰冷的衛星，本質上是亮白色的，但它的前導面卻非常引人注目，呈烏黑色。正是這種汙染促使我們尋找，結果發現了一個非常大的環。”
美國宇航局的紅外斯皮策太空望遠鏡首次探測到土衛九環的延伸距離為土星半徑的 128 到 207 倍——也就是說，距離該行星約 480 萬到 770 萬英里（770 萬到 1240 萬公里）。這使得它的寬度大約是地球和月球之間平均距離的 12.5 倍，比土星之前已知的最大環 E 環大 10 倍以上。 [照片：土星的環和衛星]
美國宇航局 WISE 航天器的新紅外影像顯示，土衛九環的實際延伸距離是土星半徑的 100 到驚人的 270 倍——也就是說，距離該行星約 375 萬到 1010 萬英里（600 萬到 1620 萬公里）。
構成土衛九環的深色顆粒吸收太陽光，這使得如果用可見光觀察該環很難看到，但如果以紅外輻射的形式尋找熱量，則更容易看到，WISE 航天器就是這樣成像的。
研究人員指出，他們的新估計是保守的。土衛九環的實際延伸距離可能為土星半徑的 50 到 270 多倍。
土衛九環主要由大小約為 10 到 20 微米的塵埃顆粒組成，大約是人類頭髮平均寬度的十分之一到五分之一。直徑超過約 7.8 英寸（20 釐米）的足球大小或更大的岩石佔環的比例不超過約 10%。
漢密爾頓說，構成土衛九環的顆粒可能已經存在數百萬到數十億年了。它們的極端年齡很可能是由於它們分佈範圍很廣，因此不太可能在碰撞中撞擊和摧毀彼此。
“在土衛九環中，一立方公里的空間可能只有幾十個塵埃顆粒，最多可能有 100 個，”漢密爾頓說。“它真的很空。”
漢密爾頓說，這些發現表明，土星擁有三種環。主環不斷變化，由快速移動的房屋大小的冰塊組成，這些冰塊每小時左右輕輕碰撞、分裂和重組。E 環充滿了來自冰冷衛星土衛二（Enceladus）上的間歇泉的冰凍水滴，這些水滴在撞擊土星的另一顆衛星或完全被吹離這顆氣態巨行星的軌道之前，可能會持續大約一個世紀左右。巨大的土衛九環有數百萬到數十億年曆史的塵埃顆粒，也可能有一些較大的物體。
“土星的主環就像傳說中的大象墓地——神秘而充滿了主要來自大型骨骼的線索，這些線索包含著最近過去的線索，”漢密爾頓說。“然後，E 環是花栗鼠的墓地，其中所有的骨頭都很小，而且來自現代，而土衛九環是恐龍墓地，我們在其中發現所有大小的古代骨頭，其中大部分是微小的碎片，但有些卻非常巨大。”
漢密爾頓和他的同事懷疑木星可能也擁有一個類似的巨型環。“只要一顆行星有遙遠的衛星，它也可能有一個遙遠的環，”他說。“我們看到土星的環是因為它足夠明亮，可以成像；木星的環可能更微弱，更難發現。”
未來，漢密爾頓和他的同事希望使用地球上最大的地面望遠鏡，用可見光觀察土衛九環。“結合我們的紅外資料，這將為我們提供比今天更多的關於土衛九環中顆粒大小的資訊，”他說。
科學家們在《自然》雜誌 6 月 11 日刊上詳細介紹了他們的發現。
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