美麗的土星光環之謎

土星環是太陽系行星的行星環中最突出與明顯的一個，環中有不計其數的小顆粒，其大小從微米到米都有，軌道成叢集的繞著土星運轉。環中的顆粒主要成分都是水冰，還有一些塵埃和其它的化學物質。

雖然環的反射能夠增加土星的亮度，但從地球僅憑裸眼還是看不見環。在1610年，當望遠鏡第一次指向天空之際，伽利略雖然未能清楚的看出環的本質，但他還是成為觀察土星環的第一個人。在1655年，惠更斯成為第一個描述環是環繞土星的盤狀的人。

雖然許多人都認為土星環是由許多微細的小環累積而成的(這個觀念可以回溯至拉普拉斯)，並有少數真實的空隙。更正確的想法是這些環是有著同心但是在密度和著亮度上有著極值的圓環盤。在叢集的尺度上，圓環之間有許多空洞的空間。

在環的中間有一些空隙：有兩條已經知道是與被埋藏在環中的衛星產生軌道共振引起的波動造成的，其它的空隙還不知道成因。穩定的共振，另一方面，也維繫了一些環長期的存在，像是泰坦環和G環。

土星環結構是由不同尺寸顆粒構成，圖中不同色彩代表著不同顆粒尺寸，綠色是最小的顆粒。目前，科學家最新研究表明，土星環中冰晶和岩石分布結構是顆粒反覆碰撞分離形成的，多數構成顆粒直徑小於1米，較大尺寸的顆粒非常少。

這是藝術家描繪近距離土星環結構，它們被認為是小行星、彗星和衛星分解殘骸物質結合在一起，這些殘骸顆粒不斷地碰撞和分離，最終堆積在一起形成環狀結構。

自1610年伽利略觀測發現土星之後，天文學家便對土星環的形成迷惑不解，不清楚冰晶和岩石顆粒如何結合在一起形成這種神秘環結構。這張圖像是卡西尼探測器距離土星630萬公里拍攝126張照片合成的。

如圖所示，這是卡西尼探測器拍攝的土星環，圖中拍攝角度朝向太陽，土星處於太陽的背景光之中。