马伟宏 2008年04月06日 19:27
数百年来，全世界的天文学家们一直在尝试着研究和查明土星光环的结构。同时，这些光环的成因则更显得神秘莫测。不过，最近“卡西尼”号探测器传回的最新观测数据最终揭开了土星光环的“身世”——它们在数亿年前均曾是土星的卫星，最终发生分解并演化为现在的环状结构。
现在，那些曾经的卫星已演化为体积相对平均的小石块、灰尘和气体。正如天文学家们所指出的，这一演化过程至少可以在土星的一条光环——G环上得到验证。
科学家们在研究过程中发现，位于土星光环群外侧的G环目前还受到了土卫一引力的影响。
美国宇航局的专家们指出，土星G环由于距离其他环较远，因此直到1979年才被飞经土星的“先驱”号探测器偶然发现。当时在科学家中间立刻产生了一个疑问：为什么这条光环距离土卫一如此之近，却并未分解为尘埃状的云团(土卫一的直径为400公里，距离G环约15000公里)。
借助“卡西尼”号获取的最新数据，科学家们现在终于可以为这一谜题给出答案。这是由于，在G环的内侧存在着一个明亮的弧状结构，NASA（美国宇航局）的专家们认为，该弧线是由一些直径为数十米的大块岩石组成的。这些相对较大的岩石在微型陨石的不断轰击下逐步分解并不断演化为光环的一部分。
不过，如果G环中的所有“大型”天体能够融合为一个整体，那将会形成一个新的卫星。NASA认为，这颗卫星确实曾经存在过。
NASA埃姆斯研究中心的杰夫•库兹表示：“在土星G环中确实曾存在过一颗卫星。但不知何时，它发生了解体，并演化为一条由冰块和碎石构成的光环。现在，我们可以清楚地看到这些前卫星的残骸是如何环绕土星运动的。”
现在，G环中的那些大型天体正受到来自土卫一的弱引力作用。“卡西尼”号已清楚地记录下了这种引力的存在。
不过，科学家们也指出，在G环和土卫一之间存在着相互间的引力作用，并由此产生了所谓的“共振效应”。据推算，G环中的这些较大天体将会不断发生分解并平均分散到整个轨道上。由此同时，由于这些天体的消失，土卫一受到的引力将会减小，并有可能逐渐远离土星轨道。
相关链接：卡西尼号土星探测器简介
卡西尼号（Cassini）是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的一个合作项目，主要任务是对土星系进行空间探测。卡西尼号探测器以意大利出生的法国天文学家卡西尼的名字命名，其任务是环绕土星飞行，对土星及其大气、光环、卫星和磁场进行深入考察。
1997年10月15日，随着一声轰天巨响，20世纪最大、最复杂的行星探测器“卡西尼”号飞船携带探测器“惠更斯”由大力神4B运载火箭从美国肯尼迪航天中心发射成功，从此踏上耗时7年长达35亿千米的土星之旅。“卡西尼”号将对土星的大气、光环及其卫星进行至少为期4年的科学研究。“卡西尼”飞船上载有12台科学探测仪器，子探测器“惠更斯”携带有6台科学仪器，它的主要任务是，对土星、土星光环及土星的卫星，尤其是其中的土卫6进行空间探测。
经过了将近7年孤独寂寞的长途奔波后，“卡西尼”号终于在2004年7月1日顺利进入土星轨道，成为首个绕土星飞行的人造飞船。此后，它还放出一个名叫“惠更斯”的探测器，飞往土卫六。“惠更斯”用了22天的时间，降到土卫六的表面。当它冲入土卫六稠密的大气层时，速度达到7倍音速，并产生大量的热。“惠更斯”的任务，就是要穿入其大气层，在近3小时的减速下降过程中，把探测大气层时所得到的数据和图象，用无线电信号传送给轨道上的“卡西尼”号飞船，然后再传回地球。人们希望知道，土卫六的表面，是一片汪洋,还是坚实的土地，或者有山有水，二者兼有。研究土星的这颗卫星，将有助于了解地球的发展历程。尽管最后科学家证实并没有发现土卫六有水的证据，但“卡西尼-惠更斯”号的最新发现已经让行星科学家们大开眼界了。负责“惠更斯”号探测器登陆土卫六表面项目的计划管理人员马克-李斯说：“我们改变了过去的不少看法，推翻了从地基观测站和哈勃天文望远镜所观测到的一些数据资料。”
随着“卡西尼”号飞船成功进入土星轨道，太阳系第二大行星周围首次多出了一颗人造“卫星”。“卡西尼”号的探测被认为是迄今实施的最为复杂的行星际探测计划，它为期至少4年的近距离观测，不仅将加深科学家对土星的了解，也有助于揭开地球和生命形成的秘密。
