土星的化身--土星環土星環是圓的嗎 _云知道

太陽系有八大行星，從內測向外數第六位就是土星了。土星是太陽系里質量僅次于木星的氣態巨行星。但同時它的密度比水還低，是一顆質量很輕的行星。比如，把土星放到一個足夠盛下它的水池里，會發現它可以浮在水面。
然而提到土星，就不得不提眾所周知的巨大土星環了，它基本稱得上是土星的代名詞了。那么土星環是怎么形成的，半徑大小又能讓人驚異到何種程度呢？
本篇文章筆者就這個疑問為調查中心，相繼展開一系列疑問，有興趣的讀者一定要來看看！
土星環究竟是什么？
作為土星代名詞的土星環，究竟從何而來？

土星自身體積之龐大，在地球可以裸眼觀測，但可惜的是土星周圍的環狀是裸眼觀測不到的。
調查表明，其主要成分中水和冰粒子占了99.9％，其余還包含了托林和硅元素。（注：托林是甲烷，乙烷等簡單結構有機化合物在紫外線照射下形成的共合分子）構成主環的粒子，小到微米（μm）大到10m以上。
最初人類發現土星環的時候，只能通過觀測知道它的形狀像一個環狀物。但如今隨著科學的發展我們已經能很明確的認知土星環的性質。
接下來我來說說土星環的觀測史吧。
土星環的觀測歷史

首次觀測到土星環的是著名的伽利略（Galileo Galilei），他于1610年用望眼鏡捕捉到了土星環。但由于受限于當時望眼鏡的性能，他并沒能夠正確的認識“環”的性質。
他在寫給科西莫二世·德·美第奇（Cosimo II de'Medici）的信中提到， “土星是三個星體的結合體”也就是說伽利略認為觀測到的“環”是星體。看來即使是提出了“日心說”的學者也很難正確的觀測宇宙呢。

圖解：卡西尼-惠更斯號于2006年9月15日拍得的土星環全貌（亮度在這張圖中被強化）
而首次真正把這些集合體確認為“環”的天文學家是克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）。他在1655年自制了望遠鏡，其性能比伽利略所使用的高出50倍，并且以此確認了土星是被巨大的“環”圍繞起來的既定事實。

圖解：黑暗的卡西尼縫分開了在內側寬廣的B環和外側的A環，這張影像是哈勃太空望遠鏡的先進巡天照相機在2004年3月22日拍攝的，較不明顯的C環就在B環的里面。
隨后，喬凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）發現，土星的環是由眾多小環和環之間的巨大空隙構成的。他最初發現的土星環空隙，最遠的高達4800km ，被命名為“卡西尼環縫” 。“卡西尼環縫”間距4800km意味著多大呢？大到，它可以裝下整個月亮。
“環”是如何形成的？
那么，究竟土星環是如何形成的呢？其實關于這一點眾說紛紜。
以前的主流說法是曾經圍繞土星公轉的衛星“真理”（Veritas）超過了洛希極限，由于潮汐力的作用化為齏粉，形成了“環” 。現在的主流說法有了轉變， 40億年前在“后期重轟炸時期”（眾多隕石和小行星沖撞太陽系行星的時期），直徑400—600km的衛星大規模沖撞破壞形成了“塵埃環” 。

（注：何謂洛希極限？洛希極限是指在不破壞行星和衛星前提下，能接近主星的最小限界距離。如果小于這個距離，那么受潮汐力影響會摧毀行星和衛星。地球和月亮的關系也是如此，如果月亮進入了地球半徑3倍以內的距離，月亮就會被潮汐力所碎散。然而確實有一部分處在洛希極限中的天體并未碎散。比如木星的衛星“木衛十六”和“木衛十五” ，由于質量很小，所以受潮汐力的影響也很有限。即使處在洛希極限的位置也并沒有被碎散而是繼續圍繞金星公轉。）