探索土星光环：它到底由什么组成的？又有多少历史了？看完才知道

如果你有一艘宇宙飞船，它可以带你去宇宙中的任何地方，你会选择去哪?你会去火星上寻找外星人吗？或许你会去水星上晒个日光浴？或许你会去更远的地方参观那颗带有迷人光环的美丽星球吗？我们正在说什么？当然是土星！

图解：土星和地球大小的概略比较。

每当学生们第一次研究行星时，土星总是让学生们着迷，这主要是因为它周围明亮的光环。但是，土星并不是唯一一颗具有光环的行星。木星 天王星和海王星也有光环，但这些行星中没有一颗能吹嘘自己的光环如第二大行星土星那样壮观明亮。

图解：卡西尼号看见的土星，通过环看见的土星呈现蓝色。

土星有7个主要的环群，每一个环群都被分裂的空间所分隔每个主环群由成千上万个较小的环组成，它们被称为小环。主要的环群是按字母顺序命名的：A B C D E F和G。然而它们同时又是按被发现的顺序命名的，所以从土星开始向外移动，它们的顺序是D C B A F G和E。

图解：航海家1号发现北极区的六边形云彩特征，并在2006年被卡西尼号太空船证实。

土星的光环十分庞大。最大环群的直径超过17万英里。虽然，它们可能会比较宽，但是相对来说它们的厚度比较薄。大多数环的厚度不超过650英尺。

第一个看到土星环的天文科学家是伽利略。从1610年起，天文学家们就试图了解更多关于土星的独特特征。

图解：土星环是太阳系中最引人注目的景象（这张影像是卡西尼太空船在2007年拍摄的）。

虽然光环看起来是实心的，但实际上它并不是。恰恰相反，它们是由无数漂浮的冰块 岩石和尘埃组成。这些颗粒大小不一，它们的大小介于一粒沙粒与一所房子之间。

土星光环并非静止不动的，相反，它们以非常高的速到围绕土星运动。它们也不是标准的圆，由于土星卫星的引力作用，环中产生了各种倾角与弯曲。

多年来，天文学家一直对土星环的成因感到困惑。现在，天文学家认为土星环的粒子很可能来自彗星或小行星于土星众多卫星的碰撞。我们所居住的的地球只有一颗卫星，但科学家已确认至少有60颗卫星围绕土星运行，这些卫星的碎片散落开来便形成了我们今天看到的土星光环。

通过卡西尼号宇宙飞船对土星的持续探索，天文学家对土星及其光环了解的也越来越多。卡西尼号于1997年离开地球，2004年到达土星。从那时起，卡西尼号就一直环绕土星飞行，不断向地球传送图片和信息。多亏了卡西尼号，天文学家们才相信土星光环可能和太阳系一样古老，大约有40亿年的历史。

图解：B环上的轮辐，这幅影像是航海家2号在1981年拍摄的。

土星环是太阳系所有行星中面积最广的环系。它们由无数颗粒组成，大小从微米到米不等，并围绕土星旋转。这些环状颗粒几乎由水和冰构成，含有少量岩石物质。但是关于它们的形成机制天文学家们依然未达成共识。尽管理论模型表明这些光环可能形成于早期的太阳系，但来自卡西尼号的新数据表明它们形成的时间相对较晚。

图解：卡西尼号于2013年7月拍摄的土星日食，此时地球位于土星的右下方。

虽然光环的反射增加了土星的亮度，但在地球上，仅凭肉眼是看不见的。1610年，也是伽利略将望远镜对准天空的那一年，他成为了第一个观察到土星光环的人，但他看得并不是很清楚，无法看清光环的本质。1655年，克里斯蒂安惠更斯是第一个将它们称之为土星光环的人。

图解：土星冲日的日期及模拟影象：2001年-2029年

虽然很多人认为土星的光环是由一系列的小环组成的（这个概念可追溯到拉普拉斯），但是这条理论与实际还是有偏差的。更准确的理解是可以把这些环视为具有同心局部最大值和最小密度及亮度的环形圆盘。在环内的团块一定程度上具有很大的空隙。