土星绚丽多彩的环结构起源之谜(图) 2011-08-21
据国外媒体报道，当土星运行的轨道位置抵达昼夜平分点的时分，也就是在天文学上天球的赤道与黄道相交的点。在这个点上，昼夜长短是平均分的。在这之后，太阳光芒在土星上的直射点逐渐往北移动，这个时分，土星那幸福的光环结构会伴着这些移动呈现出不同的阴影，而且土星大气颜色也是呈现出不同的色彩。这些图像都被美国宇航局的卡西尼探土星探测器给捕获到了。图像摄于2008年12月30日，卡西尼探测器处于环土星轨道。
土星奥秘的光环起源一直的科学家争论的焦点
而对此，美国宇航局的天文学家们正在根据卡西尼探测器传回的数据研究土星光环的奥秘起源问题，以及在土星北极附近出现的六边形云团。从我们整个太阳系的角度看，相比起地球和火星，土星或许是太阳系中最轻易辨认的行星，这是因为其具有一个独特而绚丽多彩的环系统。
然而，土星的光环并不是土星奥秘面纱的全部内容，更确切的说，仅仅是个冰山的一角，如果再进一步审视土星内部情况，我们就会发现，我们对这颗星球了解的却是很少，而且特别地陌生。自2004年以来，美国宇航局的卡西尼土星探测器已经特别详细地对土星进行了勘测，包括它的环系统。这些任务将会帮助科学家揭开一些关于土星的科学奥秘。
土星绚丽多彩的环结构起源之谜
土星是如何具有这些幸福的光环结构呢？虽然我们的太阳系中，像木星、天王星还有海王星，这些行星上有的也有光环结构，但是没有像土星的光环那样密集，土星的环结构给人的感觉显得厚重而密集。在土星光环系统上，存在着大量的冰颗粒，这些颗粒分布在土星赤道上空大约4000英里（6437公里）的地方，并外层宇宙空间中绵延大约7.5万英里（12.07万公里）。而在环结构上还存在着很多“空白的裂缝”，而这些环中的裂缝存在的原因是这些地方的碎片逐渐形成了土星周围的微小月亮，或者是从更远的地方产生引力作用的效果。其中就是闻名的卡西尼环缝。
更有趣的是，相比较土星的年龄而言，土星的环结构还是特别年轻的。土星诞生至今大约有40多亿年了，而土星的环只有数亿年的历史。据位于科罗拉多州的空间科学研究院卡西尼探测器成像科学团队和图像控制中心实验室的主任卡罗琳（Carolyn Porco）介绍：我们还不明白土星的环系统是在何时形成的，以及持续了多长工夫，这期间环结构是否是连续存在的，是否有出现过断档期，这些问题我们还处于探索之中。
针对土星奥秘环结构的起源问题，科学家目前推测有两种可能性：第一，在远古时期的土星，轨道周围分布着小月亮，由于土星强盛引力的作用，这些小月亮在围绕土星旋转的时分被撕裂了，形成了这些小碎片构成的土星环。第二，撞击假说，土星在某个时期受到一个天体的撞击，这颗天体可能是一颗小行星或者是一颗大彗星，巨大的撞击力使得土星表面的物质被剥离到宇宙空间中，在土星引力的作用下，散落的物质开始逐渐稳定下来，形成了土星的环结构。
研究土星的环结构不仅是对土星奥秘的一种了解、探索。土星环的形成过程包含了宇宙中对于盘状物质分布的一般规律特征。探索土星的环结构，最直接的衍生探索课题是对宇宙中其他行星上的环结构的形成有了一个较为相似的认识，这些行星的外围环结构的分布在肯定程度上都有着共同之处。其次，也可以让我们明白，盘状结构的形成理论有助于我们研究宇宙中恒星周围的气体和尘埃运动以及后续演化的模型。再者。对于更大范围上的研究，比如星系的螺旋结构动力学模型，围绕在星系形成之初周围的尘埃碎片物质是如何演变的，对这些问题的深化探讨都可以源于对土星奥秘环系统的研究成果。
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