土星的冰环可能正在加热它的大气，令其发出紫外光

肯·克罗斯韦尔（Ken Croswell）

令土星呈现如此壮观景象的冰环有可能正在对其大气进行加热，并使其发出紫外光。

研究人员在土星北半球探测到大量来自于氢原子的紫外线辐射。这种辐射被称为莱曼-阿尔法（Lyman-alpha）辐射，有可能是由行星环落入大气中的水冰造成的，这些水冰中含有氢。研究人员在3月30日出版的《行星科学杂志》（Planetary Science Journal）上提交了他们的报告。

对一个遥远世界类似辐射的探测或可在某一天引领发现围绕另一颗恒星运转的类土星行星。

这项发现的关键之处来自于两架航天器——哈勃太空望远镜和卡西尼号探测器——于2017年同时对土星的观察，这些观察发生在卡西尼号纵身没入这颗行星的大气层之前，来自于巴黎天体物理研究院的天体物理学家洛特菲·本-贾菲尔（Lotfi Ben-Jaffel）说道。

发光的氢原子在土星北半球形成了白色带，这是哈勃太空望远镜拍摄的紫外线合成图像。研究人员认为，这些氢来自于曾经存在于土星环中的冰粒

这使得本-贾菲尔及其同事可以校准这些航天器上的紫外光探测器，以及于1980年和1981年飞越土星的旅行者1号和2号上面的探测器，同时还可以校准观察土星的地球轨道卫星“国际紫外探测器”（International Ultraviolet Explorer）。对比这些紫外线观察结果，揭示出土星北纬5°至北纬35°范围之间存在着大量莱曼-阿尔法辐射。

研究人员对于这些特殊的紫外光的解释是可靠的，来自于美国航空航天局艾姆斯研究中心（Ames Research Center）的行星科学家保罗·埃斯特拉达（Paul Estrada）表示道，他没有参与到此项新研究中。

“我们知道物质正在从星环中掉落，”他说道，因为卡西尼号在螺旋坠入土星的过程中探测到了它们。“星环主要为水冰，它或许是原子氢的来源。”原子氢释放出的莱曼-阿尔法辐射被研究人员探测到。

当冰环颗粒坠入到土星的大气中，它们携带有动能。“它们向周围气体中释放出能量，”本-贾菲尔说道，同时这些能量将大气加热。当冰颗粒蒸发时，它们释放出额外的能量，进一步加热大气，并令其发出紫外光。研究人员猜测，这种辐射同样会在行星的南半球显现。

我们太阳系中所有的巨行星都有星环，但是只有土星星环如此明亮且美丽。天文学家迄今为止还不知已发现的围绕其他恒星运转的成千上万的世界是否同样拥有如此壮丽的星环。

最新的发现有助于天文学家确定那些壮观的星环世界，如果它们存在的话。未来的行星猎手或可搜寻莱曼-阿尔法辐射泄漏出的紫外光，本-贾菲尔说道，之后经过进一步的观察便能确认星环的存在了。