【摘要】：早在1610年，伽利略就依稀看到土星两旁的附属物，惊奇地写下暗语“这两颗星是帮助土星寻路的仆从”，但1612年却不见了，1616年又显现。直到1659年才揭开土星附属物之谜，确认是环绕土星的薄光环，它在不同时间因侧向地球的角度不同而呈现不同形貌。环系位于土星赤道上空。土星环的结构明显地受卫星的引力影响，很多环与相应卫星“共振”，甚至某些环缝也与卫星共振。
早在1610年，伽利略就依稀看到土星两旁的附属物，惊奇地写下暗语“这两颗星是帮助土星寻路的仆从”，但1612年却不见了，1616年又显现。直到1659年才揭开土星附属物之谜，确认是环绕土星的薄光环，它在不同时间因侧向地球的角度不同而呈现不同形貌（见图7-73）。
图7-73 不同时间看到的土星环系（上）、土星环系的结构（中）以及B环的细环（下）(www.xing528.com)
望远镜中看到土星的亮环系（因而称为光环）由A、B、C三个宽环组成，在有利条件下还可见到暗的D、E两环，1979年先驱者11号飞船又发现F、G两个环，在各环之间是暗的环缝。内环的厚度为几十米，而环的外边界厚度或许达30000 km。环系位于土星赤道上空。飞船近距摄像揭示，每个环又由很多细环组成，甚至环缝也有细环，总计有上万个细环。F环奇特，好像是由细环编织的发辫，细环宽约10 km。B环的径向轮辐特征更令人感到迷惑。
英国著名物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯威尔（J.C.Maxwell）从理论上证明环的每个质点各按自己的开普勒轨道绕土星转动，1895年J.基勒尔（J.Keeler）观测到环的光谱而确证环系呈现内快、外慢的较差转动。光谱特征表明，环质点的主要成分是水冰，但各环的颜色差别说明它们的成分也有所不同，可能是脏冰。环中有1 cm到几米的冰块，也有1 cm以下的小质点。土星环的结构明显地受卫星的引力影响，很多环与相应卫星“共振”，甚至某些环缝也与卫星共振。偏心环（如C环和卡西尼缝中的细环）和F环的质点如同“羊群”被邻近的两颗“牧羊卫星”的引力约束。而轮辐特征则是带电小质点受木星磁场电磁力作用所致。
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