土星环是太阳系中最壮观的景象之一，也是最常被拍摄的景象之一。尽管它们引起了人们的兴趣，但天文学家们仍然对行星环的形成方式以及它们为何能得以保留感到困惑。
一个线索是，土星环位于洛希极限之内，洛希极限是引力潮汐力会撕裂任何普通卫星的理论距离。
事实上，这已成为其他行星环的普遍特征。1977年，天文学家发现了天王星周围的行星环，两年后，“旅行者1号”探测器发现了木星周围的一个行星环。此后，天文学家们还发现了海王星周围、矮行星“妊神星”周围以及绕行于土星和天王星之间的小天体“刻瑞托斯”周围的行星环。所有这些行星环也都位于洛希极限之内。
这就是为什么发现创神星周围的行星环会如此令人惊讶。天文学家们在创神星周围发现了两个行星环，而且这两个行星环都显著地位于矮行星的洛希极限之外。这是怎么回事？
行星环规则
创神星绕太阳的轨道距离约为43个天文单位（1个天文单位是从地球到太阳的距离）。它的距离如此遥远，以至于它的行星环无法直接观测。
取而代之的是，天文学家们寻找机会观测该天体从遥远的恒星前方经过，恒星的光芒会因此短暂地被阻挡或变暗。通过在地球表面的几个地点研究矮行星的阴影，可以描绘出该天体的形状，甚至可以发现它是否有行星环。
最近，天文学家们在搜索掩星数据库时发现了创神星周围存在行星环的证据。随后他们意识到，去年8月将发生另一次掩星事件，于是组织了近30台仪器来观测其经过时的阴影。
现在，巴西国家天文台的Chrystian Pereira及其同事公布了这项众包工作的成果。实际上，只有九名观测者拥有足够晴朗的天空进行良好观测，但这提供了关于创神星的重要新信息，包括发现了第二个行星环。
事实证明，创神星的直径约为1000公里，约为冥王星的一半大小，其主环直径约为60公里，绕行距离为4000公里。但创神星还有一个更小的环，直径仅10公里，绕行距离为2500公里。“这次事件揭示了创神星周围的一个新行星环，”Pereira及其同事表示。
令人惊讶的是，这两个行星环都远远位于洛希极限（约1750公里）之外。这给天文学家们带来了一个难题。“在洛希极限之外，行星环应该在不到100年的时间尺度内聚集形成卫星，”Pereira及其同事说。那么创神星的行星环是如何得以保留的呢？
轨道线索
Pereira及其同事表示，一个线索来自于发现创神星还有一个名为“Weywot”的微小卫星，直径仅170公里，其绕行距离约为主环距离的三倍。
天文学家们知道，运行的卫星的引力会在特定距离上产生共振。事实证明，这两个行星环大致都位于这些共振点上。
“Weywot可能有助于行星环的约束，因为卫星的偏心率会产生一个能够在一个经度区间内集中行星环物质形成弧的平衡区域，”该团队表示。
所有这些都表明，位于洛希极限以外距离的行星环可能比之前认为的更普遍。预计在未来几个月和几年内，随着下一代强大望远镜将目光聚焦于海王星以外绕太阳运行的众多矮行星，将会有更多行星环出现。
参考文献：(50000) Quaoar 的两个行星环：arxiv.org/abs/2304.09237
