第一种观点是引力俘获说 。 土星依靠其强大的引力作用 , 在其诞生过程中以及形成以后的漫长岁月里 , 将周围许多岩石残骸和冰块吸附到一起形成 , 并逐渐在赤道平面上聚集成环 , 另外还将过路的小行星、彗星等也拉进这个阵营中 。 由于吸附的时间、聚集的距离都有所差别 , 逐渐形成了轨道不同的环带 。
另一种解释是卫星解体说 。 有科学家猜测 , 在土星形成以后 , 围绕它运行的一颗大质量的卫星 , 由于距离土星很近 , 超过了星体洛希极限 , 被强大的潮汐力“撕碎” , 形成了无数岩石小碎块 , 随后一部分坠落到土星内部 , 还有一部分在土星的引力“调校”和自身快速运行的“努力”下 , 没有坠入土星 , 而是最终以不同的轨道围绕着土星旋转 , 形成了目前的土星环 。
从目前观测的结果看 , 严格意义来说 , 在太阳系中 , 不仅仅是土星才拥有光环 , 像木星、天王星、海王星都有这样的光环 , 也就是说都有很多岩石小碎块和冰块体围绕着它们旋转 , 只不过 , 这些行星的光环 , 范围较小、组成物质较少 , 不太容易被观测得到 , 远没有土星来得震撼 。
土星环会消失吗?如果以地球的视角去观察土星 , 那么光环的确会呈现出定期“消失”的现象 。 主要原因在于土星的赤道面与轨道面呈现较出的倾角 , 在地球和土星双双围绕太阳公转的同时 , 从地球观察 , 土星会整体呈现周期性的摆动 , 而直观上衡量这种摆动的就是土星环形状的变化 。
从地球上看 , 土星光环与土星轨道的最大倾角为27度 , 最小倾角为0度 , 从最大倾角到最小倾角的变化周期是15年 。 当倾角变到0度时 , 从地球上就无法看到土星环的存在 , 因为土星光环的厚度太“薄”了 , 平均厚度仅为20米以内 , 在地球和土星这么长的距离 , 是根本看不出这20米的厚度来的 , 于是此时此刻 , 土星环就像隐身了一样 。
如果从土星环组成物质的变化来看 , 它的整体变化情况是非常缓慢的 , 这其中有一部分在轨道衰减下坠入土星 , 不过仍有一些外来的小行星和彗星不定期地补充进去 , 从而几乎维持着一种动态的平衡 。
不过 , 在2017年卡西尼号探测器在对土星环进入近距离观测时 , 发现在土星强大的引力作用下 , 几乎每时每刻都在发生着土星环内物质坠入土星的现象 , 土星表面也因此而形成交替出现的“环雨”现象 。 据测算 , 大约3亿年之后 , 土星环中的物质很大一部分都会被“吸入”土星之内 , 届时如果人类还存在的话 , 那么就有可能观察不到明显的土星环了 。
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