土星環形成的真相 億年前的一場天體事故(圖)

科學家發現能合理解釋土星環形成的原因。（圖片來源：Adobe Stock）

土星擁有八大行星中數量第一的衛星，並具有其中最顯著的行星環「土星環」，其形成的原因有許多的論點。近日科學家找到形成的真相，必須追溯至1.6億年前的時間點，發生一起宏觀無比的天體事故。

衛星數量第一　土星

「土星」屬於太陽系八大行星的一員，具有太陽系行星中最顯著的行星環，以及憑藉83顆衛星，坐擁八大行星中衛星數量第一的寶座。

土星環的主要組成為冰的微粒與較為少數的岩石殘骸與塵土，大小從微米至米都有，圍繞著土星運轉，像是一圈緊密的軌道。現代歷史中，首次描述土星環圍繞土星的是荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯，他同時還是物理學家與數學家。惠更斯於公元1655年時提出，並在同一年發現土星衛星中最大的「泰坦」土衛六。

站在叢集的尺度上，土星環之間存在許多空洞空間，有2條空隙是由於被埋藏在環中的衛星產生軌道共振，進而引發波動所造成，其餘部分尚待科學家的研究，人們也持續研究土星環形成與演化的原因。

土星環形成的真相

近日，有一組研究團隊研究美國國家航空暨太空總署的旗艦級太空探測器「卡西尼-惠更斯號」執行土星任務時收集的資料，團隊的首席為麻省理工行星科學教授傑克·威斯頓。

一開始，威斯頓教授與團隊想解釋土星轉軸傾角呈現27度的原因。從原先的理論模型得出可能是受到海王星重力共振的影響所致，後來他們從「卡西尼-惠更斯號」於公元2004年至2017年之間圍繞土星收集的資料，發現從某個時間點開始，土星已經擺脫海王星的影響。

這項嶄新的發現讓研究團隊立刻尋找新的因素來解釋，後來意外得出能合理解釋土星環形成的論點。

曾經存在的衛星「蝶蛹」

威斯頓教授等人認為造成土星傾斜的原因，可能與曾經存在的一顆衛星有關。他們表示土星曾有接近45億年的時間並沒有星環圍繞，直到1.6億年前發生了一起事件。

當時有一顆衛星「蝶蛹」過於靠近土星，隨後遭到土星的重力拉扯，最後被撕裂成大量的殘骸，形成圍繞土星的土星環。威斯頓教授對此表示：「就像是蝴蝶的『蛹』一樣，長期蟄伏的衛星轉眼間『羽化成仙』，『環』就這樣出現了。」

這項名為「蝶蛹」的衛星存在，既能夠解釋土星現在的轉軸傾角與土星環的發生原因，也與環的化學屬性測量吻合。關於這個嶄新論點的證實仍然尚待論證，但威斯頓教授認為：「我們提供一個非常具有說服力的說法。」