又小又扁的天体如何光环加身？

　　2013年6月，当时在巴西、智利和阿根廷的天文观测者将望远镜对准了查里克洛，这是一块直径约240千米、围绕太阳运行的小行星，它位于土星和天王星之间。观测者们希望在查里克洛穿过背景恒星时，能分析它的形状，或者能找到彗星状冰流从它的表面逃逸的证据。

　　然而，观测数据传输到法国巴黎天文台布鲁诺·西卡迪实验室后，研究人员们的分析结果显示，查里克洛似乎被两个狭窄、轮廓分明的圆环包围着。这个结果令人难以置信，研究人员认为这可能是分析时出了什么差错，导致结果有误。然而，经过反复分析，结果仍是查里克洛有两个星环。

　　这是科学家第一次发现有环的岩石小行星。到了2017年1月，天文学家在观测中又发现了类似的事情——位于海王星轨道之外的妊神星有一个星环。妊神星是位于海王星轨道之外的矮行星。

　　这两个发现颠覆了科学家们的认知。在太阳系中，已知四颗巨行星拥有行星环，它们是土星、木星、天王星和海王星。科学家一直认为，一颗行星要有行星环，那么它的周围就要有足够形成行星环的物质。更重要的是，这颗行星的质量要足够大，拥有足够强的引力和均匀的引力场才能维持行星环的稳定。

　　然而，查里克洛质量不够大，形状可能是圆形，也可能是像土豆那样的不规则长椭圆形;妊神星虽然比查里克洛大，但是相比于像土星那样的巨行星，它还是太小了，并且从形状上来说，它甚至被认为是已知的最扁的天体之一。

　　这些个头小，形状又不规整的天体是如何维持自己的“光环”的呢?现在这个问题的答案我们还不能确定。2021年，一组科学家从天体的形状入手，希望通过对天体形状的分析，来找出它们维持星环的秘诀。

　　科学家们对查里克洛和妊神星进行了计算机模拟，在模拟中，研究人员在它们周围都设置了数百个环形粒子，以观察这些粒子的状态。

　　模拟显示，天体不规则的形状，比如表面有陨石坑、山脉等地形，或者天体本身形状是细长的，对环中的粒子有很重要的影响。与地球有“地球同步轨道”一样，其他天体之外也有一个这样的点，每当天体自转一周，在这个位置上绕天体运行的粒子就会绕天体旋转一周。在同步轨道内绕天体运行的环内粒子会被天体的引力拉近，最终撞向天体。而在同步轨道上的粒子则会在“共振”现象的作用下，被束缚在一定范围内，从而形成绕天体运行的星环。

　　因此，研究人员认为，一个形状不规则的天体可能在轨道共振的作用下，形成星环。这意味着，太阳系中可能还有更多拥有环的天体。不过，已有的研究认为，行星环不会一直都存在，随着时间的推移，它们最终会落向它们所围绕的天体。而在这项模拟研究中，像查里克洛和妊神星这样的小天体，环中物质落向它们的过程相当缓慢，因此这些物质不会剧烈撞击天体，而可能是在天体表面堆积，形成山脊一样的地形。研究人员就曾在土星的卫星土卫二的赤道上发现了这样的山脊。这可能意味着，土卫二曾经也有星环。

　　未来，随着观测技术的进步，我们对宇宙中的天体将有更多的了解，或许我们会发现，在宇宙中，有环的天体并不罕见。