太陽(yáng)系有八大行星，從內(nèi)測(cè)向外數(shù)第六位就是土星了。土星是太陽(yáng)系里質(zhì)量?jī)H次于木星的氣態(tài)巨行星。但同時(shí)它的密度比水還低，是一顆質(zhì)量很輕的行星。比如，把土星放到一個(gè)足夠盛下它的水池里，會(huì)發(fā)現(xiàn)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(huán)了，它基本稱得上是土星的代名詞了。那么土星環(huán)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(gè)疑問為調(diào)查中心，相繼展開一系列疑問，有興趣的讀者一定要來(lái)看看！
土星環(huán)究竟是什么？
作為土星代名詞的土星環(huán)，究竟從何而來(lái)？
土星自身體積之龐大，在地球可以裸眼觀測(cè)，但可惜的是土星周圍的環(huán)狀是裸眼觀測(cè)不到的。
調(diào)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(jiǎn)單結(jié)構(gòu)有機(jī)化合物在紫外線照射下形成的共合分子）構(gòu)成主環(huán)的粒子，小到微米（μm）大到10m以上。
最初人類發(fā)現(xiàn)土星環(huán)的時(shí)候，只能通過(guò)觀測(cè)知道它的形狀像一個(gè)環(huán)狀物。但如今隨著科學(xué)的發(fā)展我們已經(jīng)能很明確的認(rèn)知土星環(huán)的性質(zhì)。
接下來(lái)我來(lái)說(shuō)說(shuō)土星環(huán)的觀測(cè)史吧。
土星環(huán)的觀測(cè)歷史
首次觀測(cè)到土星環(huán)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(huán)。但由于受限于當(dāng)時(shí)望眼鏡的性能，他并沒能夠正確的認(rèn)識(shí)“環(huán)”的性質(zhì)。
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(gè)星體的結(jié)合體”也就是說(shuō)伽利略認(rèn)為觀測(cè)到的“環(huán)”是星體?？磥?lái)即使是提出了“日心說(shuō)”的學(xué)者也很難正確的觀測(cè)宇宙呢。
圖解：卡西尼-惠更斯號(hào)于2006年9月15日拍得的土星環(huán)全貌（亮度在這張圖中被強(qiáng)化）
而首次真正把這些集合體確認(rèn)為“環(huán)”的天文學(xué)家是克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）。他在1655年自制了望遠(yuǎn)鏡，其性能比伽利略所使用的高出50倍，并且以此確認(rèn)了土星是被巨大的“環(huán)”圍繞起來(lái)的既定事實(shí)。
圖解：黑暗的卡西尼縫分開了在內(nèi)側(cè)寬廣的B環(huán)和外側(cè)的A環(huán)，這張影像是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的先進(jìn)巡天照相機(jī)在2004年3月22日拍攝的，較不明顯的C環(huán)就在B環(huán)的里面。
隨后，喬凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）發(fā)現(xiàn)，土星的環(huán)是由眾多小環(huán)和環(huán)之間的巨大空隙構(gòu)成的。他最初發(fā)現(xiàn)的土星環(huán)空隙，最遠(yuǎn)的高達(dá)4800km，被命名為“卡西尼環(huán)縫”?！翱ㄎ髂岘h(huán)縫”間距4800km意味著多大呢？大到，它可以裝下整個(gè)月亮。
“環(huán)”是如何形成的？
那么，究竟土星環(huán)是如何形成的呢？其實(shí)關(guān)于這一點(diǎn)眾說(shuō)紛紜。
以前的主流說(shuō)法是曾經(jīng)圍繞土星公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星“真理”（Veritas）超過(guò)了洛希極限，由于潮汐力的作用化為齏粉，形成了“環(huán)”?，F(xiàn)在的主流說(shuō)法有了轉(zhuǎn)變，40億年前在“后期重轟炸時(shí)期”（眾多隕石和小行星沖撞太陽(yáng)系行星的時(shí)期），直徑400—600km的衛(wèi)星大規(guī)模沖撞破壞形成了“塵埃環(huán)”。
（注：何謂洛希極限？ 洛希極限是指在不破壞行星和衛(wèi)星前提下，能接近主星的最小限界距離。 如果小于這個(gè)距離，那么受潮汐力影響會(huì)摧毀行星和衛(wèi)星。地球和月亮的關(guān)系也是如此，如果月亮進(jìn)入了地球半徑3倍以內(nèi)的距離，月亮就會(huì)被潮汐力所碎散。 然而確實(shí)有一部分處在洛希極限中的天體并未碎散。比如木星的衛(wèi)星“木衛(wèi)十六”和“木衛(wèi)十五”，由于質(zhì)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(xù)圍繞金星公轉(zhuǎn)。）
（木衛(wèi)十六）
土星環(huán)有多大？能吞下幾個(gè)地球？
土星本身就是個(gè)巨大的行星，當(dāng)然土星環(huán)也必不會(huì)小。那么，會(huì)有多大呢？雖然稱作一個(gè)整體的土星環(huán)，但實(shí)際上它是由眾多環(huán)重疊而成的。簡(jiǎn)單的說(shuō)一下構(gòu)成。
（土星環(huán)的側(cè)視圖）
土星最內(nèi)側(cè)的環(huán)是“D環(huán)”，它距離土星中心位置在66900—74510km之間。于此對(duì)應(yīng)的是土星最外側(cè)的“菲比環(huán)”（Phoebe）。現(xiàn)今研究認(rèn)為菲比環(huán)距離土星的距離在600—1600萬(wàn)km之間。所以，也就是說(shuō)，土星環(huán)的范圍在1600萬(wàn)km左右。
地球的直徑只有13000km，也就是說(shuō)可以橫向容納1000多個(gè)地球。
另外，地球和距離其最近的行星——金星，之間，最接近時(shí)大概是4000萬(wàn)km。如果把土星放到地球旁邊，差不多土星環(huán)可以到達(dá)地球和金星距離的一半位置。
而且今后隨著觀測(cè)技術(shù)的提高，土星環(huán)的范圍可能還會(huì)“增大”，如果把“環(huán)”也包含在內(nèi)，那么就可以說(shuō)土星才是太陽(yáng)系中最大的行星了。
總結(jié)
土星的“環(huán)”基本是由水和冰構(gòu)成的，但它是怎么生成的依舊需要研究探討。
就我個(gè)人而言，對(duì)“土星環(huán)”抱有非常濃烈的興趣，如果到了能夠自由太空旅行的時(shí)候我想第一個(gè)就去親眼看看土星環(huán)。順便說(shuō)一句，我特別喜歡“卡西尼環(huán)縫”這個(gè)詞。這是人氣游戲“超級(jí)機(jī)器人大戰(zhàn)”里魔裝機(jī)神扎米茲德的必殺技?？峙聸]幾個(gè)人能和我有同感啦。我自己也沒想到玩著玩著游戲竟然對(duì)天文宇宙產(chǎn)生了濃厚的興趣。
圖解：藝術(shù)家在2007年描繪的土星環(huán)影像，冰冷的微粒聚集成環(huán)的固體部分。細(xì)長(zhǎng)的叢集不斷的形成和分散，最大的顆粒也只有幾米的直徑。
另外，還有“土衛(wèi)二”和“土衛(wèi)六”這兩個(gè)最有可能存在生命的土星衛(wèi)星——即使在天文學(xué)家也特別感興趣的領(lǐng)域，我想能夠通過(guò)自己的研究改變歷史！
相關(guān)知識(shí)延伸閱讀
土衛(wèi)二又稱為“恩賽勒達(dá)斯”，是土星的第六大衛(wèi)星，于1789年為威廉·赫歇爾所發(fā)現(xiàn)。在旅行者號(hào)于1980年代探測(cè)土星之前，人們只知道土衛(wèi)二是一個(gè)被冰覆蓋的衛(wèi)星。旅行者號(hào)顯示土衛(wèi)二直徑約為500公里（相當(dāng)于土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六直徑的十分之一），而且其表面幾乎能反射百分之百的陽(yáng)光。
圖解：卡西尼號(hào)所拍攝到的土衛(wèi)二，影像接近真實(shí)色彩。
旅行者1號(hào)發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二的軌道位于土星E環(huán)最稠密的部分，表明兩者之間可能存在某種聯(lián)系；而旅行者2號(hào)則發(fā)現(xiàn)：盡管該衛(wèi)星體積不大，但是在其表面既存在古老的撞擊坑構(gòu)造，又存在較為年輕的、地質(zhì)活動(dòng)所造成的扭曲地形構(gòu)造——其中一些地區(qū)的地質(zhì)年代甚至只有1億年。
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. hideo002-有魚
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