兔斯基聊科學2019-10-18 09:14:12

土星環是土星最靚麗的名片。很多朋友在感嘆土星環美麗的同時也在好奇“土星環會什麼是一個扁平的環，而不是一個包圍土星均勻分佈的球狀呢？”我覺得這可能與土星環的形成有一定的關係。

圖示：土星和土星環

土星環有多“薄”呢？

土星環位於土星赤道的上空，看上去非常的明亮，同時又非常的寬非常的薄。過去人們對土星環瞭解的非常少。後來隨著卡西尼號土星探測器的到達，人們對土星環有了更為深刻的認識。

科學家發現土星環非常明亮的原因主要有兩點：

一是組成土星環的物質主要是水冰，二是土星環形成的時間應該不是很久遠，這些冰依舊嶄新如初。

因此土星環具有極高的反光率，非常的明亮。

土星環看上去非常的寬，它的寬度大約超過了14萬公里，可以並排10個地球。令人驚奇的是，這麼寬的土星環它的平均厚度只有大約10米。寬度超過14萬公里，平均厚度卻僅有10米，這麼巨大的反差讓土星環看上去就像鋒利的刀片，非常的薄。

圖示：土星環的側面看上去非常的薄

土星環為什麼是扁平的？

要了解這個問題，我們就需要來了解一下土星環的是如何形成的。根據卡西尼號探測器的觀測的資料，科學家推測是土星的一顆衛星形成了土星環。科學家認為，

大約在一億年前在土星的身邊曾經有一顆直徑大約400公里的冰衛星。

它就像現在土星E環內的土衛二一樣。

非常不幸的是，土星的這顆衛星距離土星太近了，達到了所謂的

洛希極限

，於是它被土星強大的引力給撕碎了。這顆衛星破碎的殘骸形成了土星美麗的光環。

圖示：土星的一顆衛星距離土星過近，被土星撕碎形成土星環

細心的朋友就會發現，土星周圍的眾多衛星都基本上位於土星的赤道平面上的。這顆形成土星光環的行星當初也是位於土星赤道平面上的。因此土星環在形成之始就位於土星赤道上空的，而不是土星的其他地方。

薄薄的土星環位於土星赤道的上空，從內側向外延伸十幾萬公里。為什麼所有的土星環物質都擠在了土星赤道的上空，而不均勻分散到土星四周，將土星包裹起來呢？

圖示：在土星赤道上空的同步軌道上執行的土星環物質是最穩定的

土星赤道上空的軌道是土星的同步軌道，土星環物質只有在這裡能夠較為穩定的執行，不會掉落到土星上去的。這就好比地球赤道上空的地球同步人造衛星，不需要額外的動力就可以執行。而其他的軌道上的衛星則需要額外的動力來隨時調整衛星的執行，不然就會掉到地球上一個道理。

即使是最初的土星環是包裹在土星四周，那麼那些土星赤道上空的同步軌道之外的物質會很快的掉落到土星上面，最終還是會形成現在扁平的土星環的。大家覺得是不是這樣呢？