在太陽系八大行星裏，有4個愛美的行星，非要在圓圓的光頭上繞著一圈圈的環形裝飾，這就引起了天文科學家的注意，它們這些環是統一批發的嗎？都是由同一種物質構成的嗎？

于是天文望遠鏡、航天器和各種科學儀器瞄上了土星、木星、海王星和天王星。擁有最大星環的土壕——土星，被發現不止1個環，實際上，它至少擁有8個環，一圈一圈的環繞其外，從地球觀測，巨大的土星環在太陽系裏顯得霸氣又美麗。

相較而言，木星、海王星和天王星的環，就顯得比較小氣，而且更暗，甚至有時候很難被看到——這就是“土壕”和普通行星的差別。

經過現代科學的分析，這些行星環，都是由數十億個小粒子組成，繞行星旋轉，但不同行星環的粒子因所屬行星不同，構成也不同，甚至在單獨的行星環裏，粒子的構成也不相同。

無線電波可以幫助科學家了解這些粒子的構成、質量和大小等關鍵信息——太空中磁場不斷變化和運動的物體，大到行星，小到人造衛星，都會産生無線電波。當這些電波在傳播過程裏，穿越行星環時，會因爲環內粒子的大小和質量等原因，受到不同方式的影響——一些環粒子是由鐵構成，一些粒子的主要成份則是鋁等等。

而無線電波也會在這個過程裏被反射，這會揭示遇到的粒子當前處于何種狀態，比如它們是液態還是固態等等——最直接的例子就是，一些由水構成的粒子，可能是液態，也可能是冰或雪的固態，冰比水反射性強，而雪比前兩者的反射性更強。

通過上述方法，天文科學家們確定了土星的環粒子，最小的僅有地球上一粒沙的大小，而更多的粒子則相當于地球上的雙層汽車的大小，它們主要都是由水冰構成。這完全不同于其它3顆行星的星環粒子。

木星的環粒子是由一些固態物質構成，它們主要是岩石，科學家們推測，當初木星誕生的時候，還有很多衛星在它周圍，但隨著相互引力産生的碰撞、擠壓等等，它們變得更加細小，一部份被吸入木星，還有一些形成了星環——這就是爲什麽木星的星環物質和構成小行星的物質一致。

天王星的星環比較神秘，目前科學家並沒有獲得確定的構成信息，但已知這些粒子是黑色的，並且反射性不強——這至少排除了水冰特質，根據綜合天王星的其它數據推測，極可能是由碳或含碳顆粒構成。

而距離太陽最遠的海王星顯示是最爲窮困的，它的星環最爲暗淡，但密度探測表示它們由更加細小的塵埃組成，具體物質極可能含有某種碳成份，推測可能是甲烷冰。

除了利用無線電波，科學家還嘗試了利用光來獲得行星環是由什麽組成的更加詳細的信息。行星環裏的粒子會發出光，捕捉這些光並將光分裂成光譜——類似于水滴將陽光折射出彩虹的辦法，可以分析更加具體的構成成份。

可惜這種方法目前只適用于土星，它是唯一一顆擁有高分辨率光譜的行星，科學家們在進一步檢測光譜後得出結論，土星環的粒子，除了水冰之外，還含有鐵和被稱爲“托林（Tholins）”的有機物質——托林是紫外線照射甲烷或乙烷等富含碳的分子時形成的複雜碳鏈，呈現的結果是一種微紅色的柏油狀物質，所以在某此時刻和角度下，土星環會呈現出輕微的紅色。

不要小看托林，在宇宙中，完全沒有生物的情況下，大自然可以産生複雜的碳鏈，直到飛躍到生物蛋白質——即我們常識理解的生命，托林作爲自然産生的複雜的有機（意味著它含有碳）分子，這可能是生命形成過程的關鍵步驟，所以科學家們對它在宇宙中發生的位置非常感興趣。

隨著航天科技的更新和發展，新一代的天文望遠鏡——詹姆斯韋伯，將幫助科學家們更詳細的觀察這些行星環系統，並測量分析它們的光譜，甚至有可能會在一些衛星周圍發現衛星環——總會有新的發現讓人類更了解這片浩瀚星空。

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