如今我们有了许多大行星的照片让我们对那些行星有更多的领会。可是领会得越多疑问就越多。像土星、木星、天王星、海王星的客不雅存在光环，但它们是由哪些物量构成的？为什么会发光而且成环形？为什么有的行星有，有的没有……那些问题谜底被揭晓的日子很快就要到来了。
在我们看到的照片中的行星大多都被一圈环状物量围绕着，像是为行星披上的彩带，又像是为行星戴上的王冠，显得额外斑斓。那些斑斓的带状物量我们称之为“行星光环”。行星的光环是什么，发光的原理是什么呢？至今还没有人解开那个谜题。
1。土星环
由蜂窝般的太空碎片、岩石和冰构成的土星环次要的宽度从48千米到30。
2万千米不等，并以英文字母的头七个定名，间隔土星从近到远的土星环别离以被发现的挨次定名为D、C、B、A、F、G和E。在太阳系构成早期已构成土星及土星环，其时太阳被宇宙尘埃和气体所包抄，最初构成了土星和土星环。
从另一个角度来看，土星反而独具风姿。
伽利略第一次透过他原始的千里镜察看土星时，发现它的外形仿佛在其球体的两侧还有两个小球。他继续察看，发现那两个小球垂垂变得很难看见，到1612年岁尾时，末于同时消逝不见了。
那种奇异现象也被其他天文学家陈述过;但曲到惠更斯1656年才提出了准确的解释。
他声称，土星外围环绕着一圈又亮又薄的光环并与土星不接触。
和地球一样，土星的自转轴也是倾斜的，土星的轴倾角是26。73°，地球则是23。45°。它对着太阳（也对着我们）倾斜是因为土星的光环和赤道是在统一平面。当土星运行到其轨道的一端时，我们可由上往下看见光环近的一面，而远的一面仍被遮住。
当土星在轨道的另一端时，我们就可由下往上看到光环近的一面，而远的一面仍是被遮住。土星从轨道的那一侧转到另一侧需要十四年多一点。光环也在那段时间内逐步由最下方移向最上方。行至半路时，光环刚好挪动到中间位置时我们察看到光环两面的边沿毗连在一路，状如“一条线”。
随后，土星继续运行，沿着另一半轨道绕回本来的起点，那光阴环又逐步地由最上标的目的最下方挪动；移到正中间时，我们又看见其边沿毗连在一路。当光环状如“一条线”时因为土星环十分薄就仿佛消逝了一样。伽利略1612年岁尾看到的恰是那种情景；据说因为懊恼，他没有再察看过土星。
土星环位于土星的赤道面上。在空间探测以前，从空中不雅测得知土星环仅仅有五个，此中包罗三个主环（A环、B环、C环）和两个暗环（D环、E环）。B环既宽又亮，它的内侧是C环，A环在外侧。宽约5000千米卡西尼缝就在A环和B环之间，是1675年天文学家卡西尼初次发现的。
德国血统的俄国天文学家斯特鲁维在1826年把外面的环定名为A环，把里面的环定名为B环。美国天文学家W。L。邦德1850年声称，还有一个比B环更靠近土星的昏暗光环。那个昏暗光环就是C环，C环与B环之间并没有明显的分界。
在太阳系的任何处所都没有像土星环那样的工具，或者说，用任何仪器我们也不克不及看到任何处所有像土星环那样的光环。
诚然，围绕着木星有一个稀薄的物量光环，且任何像木星和土星如许的气体巨行星都可能有一个由靠近它们的岩屑构成的光环已经是寡所周知的事实。然而，相关于木星的光环而言，那些光环都是可怜而微不敷道的，而土星的环系却是壮丽动听的。现实上几乎是木星宽度的两倍的光环从地球上看，从土星环系的一端到另一端，延伸269700千米，相当于地球宽度的21倍。
土星环到底是什么工具呢？J。D。卡西尼认为它们像铁圈一样是光滑的实心环。可是，拉普拉斯1785年指出，受土星引力场吸引的水平会因为环的各部门到土星中心的间隔差别而会差别。那种引力吸引的差别（即我们前面提过的潮汐效应）会将环拉开。拉普拉斯认为，光环是由一系列的薄环排在一路构成的，从地球的间隔看去就好像实心的一样的原因是它们摆列得极其慎密。
可是，麦克斯韦在1855年提出，即便那种说法也不完美。光环受潮汐效应而不碎裂的独一原因，是因为光环是由无数比力小的陨星粒子构成的，那使得从地球的间隔看去给人以实心环的印象的原因是粒子在土星四周的散布体例。麦克斯韦的那一假说是准确的，如今已无人提出疑义。
法国天文学家洛希用研究潮汐效应的办法证明，任何巩固的天体，在接近另一个比它大得多的天体的时候，城市遭到强大的潮汐力感化而最末被扯成碎片。洛希极限是指那个较小的天体味被扯碎的间隔，凡是是大天体赤道半径的2。44倍。
如许，土星的洛希极限就是146400千米即2。
44乘以它的赤道半径60000千米，A环的最外边沿至土星中心的间隔是136500千米，使得整个环系都处在洛希极限以内。（木星环也同样处在洛希极限以内）
很明显，永久也不克不及聚结成一颗卫星的岩屑（超越洛希极限的岩屑会聚结成卫星一-并且显然确实如斯）构成了土星环，或者是一颗卫星因某种原因过火靠近土星而被扯碎后留下的岩屑。
无论是哪一种情况，它们现实上都是余留的一些小天体。据估量，若是将土星环所有的物量聚合，成果将会构成一个比我们的月亮稍大的圆球天体。
2。木星环
跟着行星际空间探测器的发射，不竭提醒像木星环的发现一样的太阳系天体中许多前所未知的事实。“前锋11号”探测器早在1974年拜候木星时，就曾在离木星约13万千米处不雅测到高能带电粒子的吸收特征。
那一现象可用木星存在尘埃环来申明的论断两年后被人提出。可惜其时进一步的定量研究无人停止以揣测那一假设环的物理性量。美国在1977年8月20日和9月5日先后发射了“游览者1号”和“游览者2号”空间探测器。“游览者1号”颠末一年半的长途跋涉，穿过木星赤道面，那时它在离木星120万千米的处所用所照顾的窄角拍照机拍到了亮度非常暗弱的木星环的照片。
后其抵达的“游览者2号”在同年7月，又获得了有关木星环的更多的信息。
按照对空间飞船所拍得照片的研究，现已晓得木星环系次要由亮环、暗环和晕三部门构成，厚度不超越30千米。亮环离木星中心约13万千米，宽6000千米。暗环在亮环的内侧，宽可达50000千米，其内边沿几乎同木星大气层相接。
亮环的不通明度很低，其环粒只能截收通过阳光的万分之一摆布。靠近亮环的外缘有一宽约700千米的亮带，它比环的其余部门约亮10%，暗环的亮度只及亮度环的几分之一。晕的延伸范畴可达环面上下各一万千米，它在暗环两旁延伸到最远点，外鸿沟则比亮环略远。据推算，环粒的大小约为两微米，实可算是微粒。
因辐射压力、微陨星碰击等原因那种微米量级的微粒寿命大大短于太阳系寿命。为了证明木星环是一种相对不变构造那一说法，人们提出了维持那种小尘埃粒子数量的动态不变的几种可能的环粒弥补源。
3。海王星环
因为拥有环的土星、木星和天王星都属于类木行星三颗行星，因而人们很天然会去料想第四个类木行星海王星能否也存在环。
1978年4月号美国杂志《空间与千里镜》曾报导，就有人在1846年10月10日在60厘米反射千里镜顶用肉眼看到过海王星环，并在次年剑桥大学天文台台长查里斯证明了那个发现，后者以至得出环半径为海王星半径1。5倍的结论。但因后人在寻找海王星卫星的屡次不雅测中均未发现环，那件事就垂垂被人淡忘了。
在20世纪80年代发现天王星环的鼓舞下，很多人试图通过海王星掩星事务来发现环，但对几次掩星不雅测成果的解释却是各有各家的说法。有人报导发现了环，有人则说环不存在。对报导发现环的不雅测成果也有人认为可用其他原因来解释而否认环的存在。总之，海王星能否有环一时成了悬案。
“游览者2号”探测器于1989年8月末于使那一悬案有了谜底。当它飞近海王星时，发现海王星四周有三个光环隐藏在尘面下，外光环尤其很纷歧般，呈明显弧状，沿弧有慎密储蓄积累的物量。但有关海王星环系的详细情况至今仍需要人们更多地探测和研究清晰。
4。
天王星环
因为相对运动的关系，远方恒星有时会挪动到如月亮、行星或小行星太阳系天体的正前方，那种现象被称为掩星。若是近间隔天体没有大气掩星发作时，星光便立即消逝。若是天体外围有大气，则星光在完全消逝前会有一个略被削弱的过程。通过理论计算能够十分准确地预报各类掩星发作的时刻。
1977年3月10日曾发现一次天王星掩星的稀有天象，被掩的是一颗暗星。中国、美国、澳大利亚等国的天文学家都停止了不雅测。又发作了意想不到的奇异工作，细姨在预报被掩时刻前35分钟连续呈现了好几次“闪灼”，也就是星光削弱又迅即复亮。当那颗星经天王星背后复现，或者说掩星过程完毕后，又反复呈现闪灼现象。
以后，颠末对不雅测成果的认真研究，天王星环的存在是闪灼产生的原因。继1930年发现冥王星后那是20世纪太阳系内的又一严重发现。因为天王星环十分暗弱，过去即便在大千里镜中也从未间接不雅测到过。美国在1978年用五米口径千里镜才在波长2。2微米的红外波段初次拍摄到天王星环的照片。
天文学家在随后的几年共辨认出九条光环。那些环都是一般不敷10千米的窄环，此中一条最宽的环叫O环，约100千米。那些环即便用世界上更大的天文千里镜也不克不及间接看到，因而固然它们在素质上和土星光环并没有区别，固然天文学家却只称它们“环”，而不称它们“光环”。
“游览者2号”在1986年1月24日探测天王星时不单证明了那些环的存在，还发现了两条新环，使目前我们所知的王天星环到达十一条。那些环大多是圆的而且相距较远。只要O环较为特殊，是卵形的。那些环有的呈深蓝色，有的呈偏红等颜色。环中的物量间或也有拳头、西瓜大小的石块，但大部门是细小的尘埃，偶然还有中间同化着一些冰屑卡车那么大的岩石。