土星環

土星環 (Rings of Saturn)
國立臺灣師範大學地科所彭天音碩士生/國立臺灣師範大學傅學海副教授責任編輯

土星環環中有不計其數的小顆粒，大小從微米到公尺都有。這些小顆粒的軌道成叢集般繞著土星運轉。環中顆粒的主要成分是水跟冰，還有一些塵埃和其它的化學物質。伽利略(Galileo Galilei)在1610年把望遠鏡指向天空，成為觀察土星環的第一個人。在1655年，惠更斯(Huygens)成為描述環是環繞土星的盤狀之第一人。拉普拉斯(Laplace)認為土星環是由許多微細的小環累積而成的，並有空隙。在環的中間有一些空隙是軌道共振引起的波動造成的，像是泰坦環和G環(Titan Ringlet ， G Ring)。

形成

土星環可能非常古老，可追溯到土星的形成，有兩種土星環形成理論。

一、在19世紀提出的，理論源於洛希極限，認為環本來是土星的一顆衛星，因為軌道的衰減而落入洛希極限的範圍內，因不夠緊密而被潮汐力扯碎掉。

二、認為從形成土星的原星雲中直接形成的。
冰屑的亮度被認為土星環比土星年輕許多的證據，兩者年齡可能相差了一億年之久，因為下降的塵土會導致環的亮度降低。但是新的研究顯示B環所擁有的質量，稀釋了下落的物質，因此可以避免造成光度變暗。環內的物質也許在碰撞中被瓦解後，還能夠回收再利用，這或許可以用來解釋有些環中的物質明顯的仍然處在很年輕的狀態。

環內的細部和結構

土星環主要由A、B、C三個環構成主環。卡西尼發現在1675年發現土星環中有一道縫隙，被稱為卡西尼環縫。卡西尼環縫將土星環分隔為A環和B環；而C環是在1850年被發現的。土星環還包含了主環內側向內一直延伸至土星雲頂的D環，以及在主環系統外面的G和E環。它們的化學組成幾乎都是碎冰。狹窄的F環，就在A環外側的邊緣，很難分類。
環隙會一直拉大，直到衛星的斥力與行星環在碰撞時所產生向外擴散的力量達到平衡為止。土星的A環、C環與D環裡都有這類環隙，隔開A環與B環的卡西尼環縫中也處處都是。反過來，這個機制能夠壓縮窄行星環。在環物質旁的衛星，無論位於哪一側，都能像牧羊犬般發揮管束作用，將想逃開的粒子推回去。

參考資料
http://en.wikipedia.org/wiki/Saturn%27s_rings
Universe: Roger A. Freedman P323skymusic16