土星的化身--土星环土星环是圆的吗 _云知道

太阳系有八大行星，从内测向外数第六位就是土星了。土星是太阳系里质量仅次于木星的气态巨行星。但同时它的密度比水还低，是一颗质量很轻的行星。比如，把土星放到一个足够盛下它的水池里，会发现它可以浮在水面。
然而提到土星，就不得不提众所周知的巨大土星环了，它基本称得上是土星的代名词了。那么土星环是怎么形成的，半径大小又能让人惊异到何种程度呢？
本篇文章笔者就这个疑问为调查中心，相继展开一系列疑问，有兴趣的读者一定要来看看！
土星环究竟是什么？
作为土星代名词的土星环，究竟从何而来？

土星自身体积之庞大，在地球可以裸眼观测，但可惜的是土星周围的环状是裸眼观测不到的。
调查表明，其主要成分中水和冰粒子占了99.9％，其余还包含了托林和硅元素。（注：托林是甲烷，乙烷等简单结构有机化合物在紫外线照射下形成的共合分子）构成主环的粒子，小到微米（μm）大到10m以上。
最初人类发现土星环的时候，只能通过观测知道它的形状像一个环状物。但如今随着科学的发展我们已经能很明确的认知土星环的性质。
接下来我来说说土星环的观测史吧。
土星环的观测历史

首次观测到土星环的是著名的伽利略（Galileo Galilei），他于1610年用望眼镜捕捉到了土星环。但由于受限于当时望眼镜的性能，他并没能够正确的认识“环”的性质。
他在写给科西莫二世·德·美第奇（Cosimo II de'Medici）的信中提到， “土星是三个星体的结合体”也就是说伽利略认为观测到的“环”是星体。看来即使是提出了“日心说”的学者也很难正确的观测宇宙呢。

图解：卡西尼-惠更斯号于2006年9月15日拍得的土星环全貌（亮度在这张图中被强化）
而首次真正把这些集合体确认为“环”的天文学家是克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）。他在1655年自制了望远镜，其性能比伽利略所使用的高出50倍，并且以此确认了土星是被巨大的“环”围绕起来的既定事实。

图解：黑暗的卡西尼缝分开了在内侧宽广的B环和外侧的A环，这张影像是哈勃太空望远镜的先进巡天照相机在2004年3月22日拍摄的，较不明显的C环就在B环的里面。
随后，乔凡尼·多美尼科·卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）发现，土星的环是由众多小环和环之间的巨大空隙构成的。他最初发现的土星环空隙，最远的高达4800km ，被命名为“卡西尼环缝” 。“卡西尼环缝”间距4800km意味着多大呢？大到，它可以装下整个月亮。
“环”是如何形成的？
那么，究竟土星环是如何形成的呢？其实关于这一点众说纷纭。
以前的主流说法是曾经围绕土星公转的卫星“真理”（Veritas）超过了洛希极限，由于潮汐力的作用化为齑粉，形成了“环” 。现在的主流说法有了转变， 40亿年前在“后期重轰炸时期”（众多陨石和小行星冲撞太阳系行星的时期），直径400—600km的卫星大规模冲撞破坏形成了“尘埃环” 。

（注：何谓洛希极限？洛希极限是指在不破坏行星和卫星前提下，能接近主星的最小限界距离。如果小于这个距离，那么受潮汐力影响会摧毁行星和卫星。地球和月亮的关系也是如此，如果月亮进入了地球半径3倍以内的距离，月亮就会被潮汐力所碎散。然而确实有一部分处在洛希极限中的天体并未碎散。比如木星的卫星“木卫十六”和“木卫十五” ，由于质量很小，所以受潮汐力的影响也很有限。即使处在洛希极限的位置也并没有被碎散而是继续围绕金星公转。）