爱华网美国宇航局的卡西尼号飞船拍摄的土星环图片。
如果说土星看起来像一顶“空中草帽”，那么它最好看的部分就是帽沿儿——土星环。行星有环并不稀有，在太阳系里，海王星、天王星、木星都有环，然而它们的环都没有土星环这般明亮、宏伟并且如此神奇。
最早观测土星环的科学家伽利略。
早在1610年，伽利略是第一位使用望远镜看见土星环的人，但是他未能辨认出是环，认为它是土星的“耳朵”。他在写给托斯卡纳大公的信上说到：“土星不是单一的个体，它由三个部分组成，这些部分几乎都互相接触着，彼此间没有相对的运动，它们的连线是与黄道平行的，中央的部分（土星本体）大约是两侧的三倍大。”1612年，土星环以侧面朝向地球，因此看起来似乎消失不见了，他因此感到困惑不解，“是土星吞掉了它的孩子？”（希腊神话中，神为了防止他们的子孙造反夺权，会吃掉自己的孩子）然而1613年他又看见了环，这使他更加困惑。
直到1655年克里斯蒂安·惠更斯使用了比伽利略更先进的望远镜，才观测到完整的土星环。但土星有环的说法直到1665年才被天文学家接受。
土星环由大小不等的碎块颗粒组成，大小相差悬殊。
2007年初，美国“卡西尼”号土星探测器运行到一个可以俯视整个土星环的轨道平面上，发回的照片展示了土星环整个环系的全貌。它环环相连，仿佛一圈圈色彩亮丽的跑道环绕着巨大的土星，更像一张硕大无比的密纹唱片上那一圈圈的螺旋纹路。所有的环都由大小不等的碎块颗粒组成，大小相差悬殊，大的可达几十米，小的不过几厘米或者更小。它们外包一层冰壳，由于太阳光的照射，形成了动人的明亮光环。
这条光环究竟是如何形成的？这长期以来是天文学家努力研究的热点问题。2010年12月《自然》杂志发表文章说，几百万年前，一颗卫星在土星引力作用下与包围土星的大气相撞。随后，土星吸住“死星”外围冰块，最终形成了美丽的光环。
土星环从内向外可以分成D、C、B、A等七个同心圆环。
此前，人们认为，土星光环是它的卫星彼此相撞或者是外来星云与土星相撞的结果，不过近年来天文学家发现，土星光环主要由冰构成（95%）。因此，它很可能是一颗“冰壳卫星”与土星外围物质相撞后的结果。
（撰文、供图/刘威图片来源/NASA）
节选自《DEEP中国科学探险》2013年第5期
更多详细内容请见《DEEP中国科学探险》2013年第5期
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