土星环

土星环是太阳系行星的行星环中最突出与明显的一个，环中有不计其数的小颗粒，其大小从微米到米都有，轨道成丛集的绕着土星运转^[1]。环中的颗粒主要成分都是水冰，还有一些尘埃和其它的化学物质。

虽然环的反射能够增加土星的视星等（亮度），但从地球仅凭肉眼还是看不见环。在1610年，当望远镜第一次指向天空之际，伽利略虽然未能清楚的看出环的本质，但他还是成为观察土星环的第一个人。在1655年，惠更斯成为第一个描述环是环绕土星的盘状物的人。

虽然许多人都认为土星环是由许多微细的小环累积而成的（这个观念可以回溯至拉普拉斯），并有少数真实的空隙。更正确的想法是这些环是有着同心但是在密度和亮度上有着极值的圆环盘。在丛集的尺度上，圆环之间有许多空洞的空间。

在环的中间有一些空隙：有两条已经知道是与被埋藏在环中的卫星产生轨道共振引起的波动造成的，其它的空隙还不知道成因。稳定的共振，另一方面，也维系了一些环长期的存在，像是泰坦环。

历史

伽利略是第一位在1610年使用望远镜看见土星环的人^[2]，但是他未能辨认出是环。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著，并且彼此间没有相对的运动，它们的连线并且是与黄道平行的，并且中央的部分（土星本体）大约是两侧的三倍大。”

他也把土星说成是有“耳朵”的。在1612年，土星环以侧面朝向地球，因此看起来似乎是消失不见了，伽利略因此而感到困惑不解，“是土星吞掉了它的孩子？”（参见希腊神话，神祇为了防止他们的子孙造反夺权，会吃掉自己的孩子）然后，在1613年他又再看见了环，这使伽利略更加困惑。

在1655年被克里斯蒂安·惠更斯观测到完整的土星环，他使用了一个比在伽利略时代能得到强大得多的望远镜。惠更斯观测土星并写道："土星，它被一个薄且平坦的环环绕着，什么地方都没有接触到，并且对黄道倾斜著。"，但土星有环的说法直到1665年才被天文学家所接受。

在1675年，乔凡尼·卡西尼确定土星环由许多较小的环组成，中间并且有缝存在着，其中最明显的环缝在不久之后被命名为卡西尼缝。卡西尼缝存在于A环和B环之间，宽度有4800 公里。

在1787年，皮埃尔-西蒙·拉普拉斯认为这些环是由为数众多的固体小环组成的。

在1859年，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦证明土星环不可能是固体的，若是固体将会因为不稳定而碎裂。他建议环是由为数众多的小颗粒组成的，每个都独立的环绕着土星。透过光谱学的研究，立克天文台的詹姆斯·基勒在1895年证实了麦克斯韦的学说。

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