馬偉宏 2008年04月06日 19:27
數百年來，全世界的天文學家們一直在嘗試著研究和查明土星光環的結構。同時，這些光環的成因則更顯得神秘莫測。不過，最近“卡西尼”號探測器傳回的最新觀測數據最終揭開了土星光環的“身世”——它們在數億年前均曾是土星的衛星，最終發生分解並演化為現在的環狀結構。
現在，那些曾經的衛星已演化為體積相對平均的小石塊、灰塵和氣體。正如天文學家們所指出的，這一演化過程至少可以在土星的一條光環——G環上得到驗證。
科學家們在研究過程中發現，位於土星光環群外側的G環目前還受到了土衛一引力的影響。
美國宇航局的專家們指出，土星G環由於距離其他環較遠，因此直到1979年才被飛經土星的“先驅”號探測器偶然發現。當時在科學家中間立刻產生了一個疑問：為什麼這條光環距離土衛一如此之近，卻並未分解為塵埃狀的雲團(土衛一的直徑為400公里，距離G環約15000公里)。
借助“卡西尼”號獲取的最新數據，科學家們現在終於可以為這一謎題給出答案。這是由於，在G環的內側存在著一個明亮的弧狀結構，NASA（美國宇航局）的專家們認為，該弧線是由一些直徑為數十米的大塊岩石組成的。這些相對較大的岩石在微型隕石的不斷轟擊下逐步分解並不斷演化為光環的一部分。
不過，如果G環中的所有“大型”天體能夠融合為一個整體，那將會形成一個新的衛星。NASA認為，這顆衛星確實曾經存在過。
NASA埃姆斯研究中心的傑夫•庫茲表示：“在土星G環中確實曾存在過一顆衛星。但不知何時，它發生了解體，並演化為一條由冰塊和碎石構成的光環。現在，我們可以清楚地看到這些前衛星的殘骸是如何環繞土星運動的。”
現在，G環中的那些大型天體正受到來自土衛一的弱引力作用。“卡西尼”號已清楚地記錄下了這種引力的存在。
不過，科學家們也指出，在G環和土衛一之間存在著相互間的引力作用，並由此產生了所謂的“共振效應”。據推算，G環中的這些較大天體將會不斷發生分解並平均分散到整個軌道上。由此同時，由於這些天體的消失，土衛一受到的引力將會減小，並有可能逐漸遠離土星軌道。
相關鏈結：卡西尼號土星探測器簡介
卡西尼號（Cassini）是美國國家航空航太局、歐洲航太局和義大利航太局的一個合作項目，主要任務是對土星系進行空間探測。卡西尼號探測器以義大利出生的法國天文學家卡西尼的名字命名，其任務是環繞土星飛行，對土星及其大氣、光環、衛星和磁場進行深入考察。
1997年10月15日，隨著一聲轟天巨響，20世紀最大、最複雜的行星探測器“卡西尼”號飛船攜帶探測器“惠更斯”由大力神4B運載火箭從美國肯尼迪航太中心發射成功，從此踏上耗時7年長達35億千米的土星之旅。“卡西尼”號將對土星的大氣、光環及其衛星進行至少為期4年的科學研究。“卡西尼”飛船上載有12台科學探測儀器，子探測器“惠更斯”攜帶有6台科學儀器，它的主要任務是，對土星、土星光環及土星的衛星，尤其是其中的土衛6進行空間探測。
經過了將近7年孤獨寂寞的長途奔波後，“卡西尼”號終於在2004年7月1日順利進入土星軌道，成為首個繞土星飛行的人造飛船。此後，它還放出一個名叫“惠更斯”的探測器，飛往土衛六。“惠更斯”用了22天的時間，降到土衛六的表面。當它衝入土衛六稠密的大氣層時，速度達到7倍音速，並產生大量的熱。“惠更斯”的任務，就是要穿入其大氣層，在近3小時的減速下降過程中，把探測大氣層時所得到的數據和圖像，用無線電信號傳送給軌道上的“卡西尼”號飛船，然後再傳回地球。人們希望知道，土衛六的表面，是一片汪洋,還是堅實的土地，或者有山有水，二者兼有。研究土星的這顆衛星，將有助於了解地球的發展歷程。儘管最後科學家證實並沒有發現土衛六有水的證據，但“卡西尼-惠更斯”號的最新發現已經讓行星科學家們大開眼界了。負責“惠更斯”號探測器登陸土衛六表面項目的計劃管理人員馬克-李斯說：“我們改變了過去的不少看法，推翻了從地基觀測站和哈勃天文望遠鏡所觀測到的一些數據資料。”
隨著“卡西尼”號飛船成功進入土星軌道，太陽系第二大行星周圍首次多出了一顆人造“衛星”。“卡西尼”號的探測被認為是迄今實施的最為複雜的行星際探測計劃，它為期至少4年的近距離觀測，不僅將加深科學家對土星的了解，也有助於揭開地球和生命形成的秘密。
