美國宇航局的卡西尼號飛船拍攝的土星環(huán)圖片。 如果說土星看起來像一頂“空中草帽”，那么它最好看的部分就是帽沿兒——土星環(huán)。行星有環(huán)并不稀有，在太陽系里，海王星、天王星、木星都有環(huán)，然而它們的環(huán)都沒有土星環(huán)這般明亮、宏偉并且如此神奇。 最早觀測土星環(huán)的科學(xué)家伽利略。 早在1610年，伽利略是第一位使用望遠(yuǎn)鏡看見土星環(huán)的人，但是他未能辨認(rèn)出是環(huán)，認(rèn)為它是土星的“耳朵”。他在寫給托斯卡納... 
美國宇航局的卡西尼號飛船拍攝的土星環(huán)圖片。
如果說土星看起來像一頂“空中草帽”，那么它最好看的部分就是帽沿兒——土星環(huán)。行星有環(huán)并不稀有，在太陽系里，海王星、天王星、木星都有環(huán)，然而它們的環(huán)都沒有土星環(huán)這般明亮、宏偉并且如此神奇。
最早觀測土星環(huán)的科學(xué)家伽利略。
早在1610年，伽利略是第一位使用望遠(yuǎn)鏡看見土星環(huán)的人，但是他未能辨認(rèn)出是環(huán)，認(rèn)為它是土星的“耳朵”。他在寫給托斯卡納大公的信上說到：“土星不是單一的個(gè)體，它由三個(gè)部分組成，這些部分幾乎都互相接觸著，彼此間沒有相對的運(yùn)動(dòng)，它們的連線是與黃道平行的，中央的部分（土星本體）大約是兩側(cè)的三倍大。”1612年，土星環(huán)以側(cè)面朝向地球，因此看起來似乎消失不見了，他因此感到困惑不解，“是土星吞掉了它的孩子？”（希臘神話中，神為了防止他們的子孫造反奪權(quán)，會吃掉自己的孩子）然而1613年他又看見了環(huán)，這使他更加困惑。
直到1655年克里斯蒂安·惠更斯使用了比伽利略更先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡，才觀測到完整的土星環(huán)。但土星有環(huán)的說法直到1665年才被天文學(xué)家接受。
土星環(huán)由大小不等的碎塊顆粒組成，大小相差懸殊。
2007年初，美國“卡西尼”號土星探測器運(yùn)行到一個(gè)可以俯視整個(gè)土星環(huán)的軌道平面上，發(fā)回的照片展示了土星環(huán)整個(gè)環(huán)系的全貌。它環(huán)環(huán)相連，仿佛一圈圈色彩亮麗的跑道環(huán)繞著巨大的土星，更像一張碩大無比的密紋唱片上那一圈圈的螺旋紋路。所有的環(huán)都由大小不等的碎塊顆粒組成，大小相差懸殊，大的可達(dá)幾十米，小的不過幾厘米或者更小。它們外包一層冰殼，由于太陽光的照射，形成了動(dòng)人的明亮光環(huán)。
這條光環(huán)究竟是如何形成的？這長期以來是天文學(xué)家努力研究的熱點(diǎn)問題。2010年12月《自然》雜志發(fā)表文章說，幾百萬年前，一顆衛(wèi)星在土星引力作用下與包圍土星的大氣相撞。隨后，土星吸住“死星”外圍冰塊，最終形成了美麗的光環(huán)。
土星環(huán)從內(nèi)向外可以分成D、C、B、A等七個(gè)同心圓環(huán)。
此前，人們認(rèn)為，土星光環(huán)是它的衛(wèi)星彼此相撞或者是外來星云與土星相撞的結(jié)果，不過近年來天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，土星光環(huán)主要由冰構(gòu)成（95%）。因此，它很可能是一顆“冰殼衛(wèi)星”與土星外圍物質(zhì)相撞后的結(jié)果。
（撰文、供圖/劉威圖片來源/NASA）
節(jié)選自《DEEP中國科學(xué)探險(xiǎn)》2013年第5期
