土星環

土星環是太陽系行星的行星環中最突出與明顯的一個，環中有不計其數的小顆粒，其大小從微米到米都有，軌道成叢集的繞着土星運轉^[1]。環中的顆粒主要成分都是水冰，還有一些塵埃和其它的化學物質。

雖然環的反射能夠增加土星的視星等（亮度），但從地球僅憑肉眼還是看不見環。在1610年，當望遠鏡第一次指向天空之際，伽利略雖然未能清楚的看出環的本質，但他還是成為觀察土星環的第一個人。在1655年，惠更斯成為第一個描述環是環繞土星的盤狀物的人。

雖然許多人都認為土星環是由許多微細的小環累積而成的（這個觀念可以回溯至拉普拉斯），並有少數真實的空隙。更正確的想法是這些環是有着同心但是在密度和亮度上有着極值的圓環盤。在叢集的尺度上，圓環之間有許多空洞的空間。

在環的中間有一些空隙：有兩條已經知道是與被埋藏在環中的衛星產生軌道共振引起的波動造成的，其它的空隙還不知道成因。穩定的共振，另一方面，也維繫了一些環長期的存在，像是泰坦環。

歷史

伽利略是第一位在1610年使用望遠鏡看見土星環的人^[2]，但是他未能辨認出是環。他在寫給托斯卡納大公的信上說到：

「土星不是單一的個體，它由三個部分組成，這些部分幾乎都互相接觸著，並且彼此間沒有相對的運動，它們的連線並且是與黃道平行的，並且中央的部分（土星本體）大約是兩側的三倍大。」

他也把土星說成是有「耳朵」的。在1612年，土星環以側面朝向地球，因此看起來似乎是消失不見了，伽利略因此而感到困惑不解，「是土星吞掉了它的孩子？」（參見希臘神話，神祇為了防止他們的子孫造反奪權，會吃掉自己的孩子）然後，在1613年他又再看見了環，這使伽利略更加困惑。

在1655年被克里斯蒂安·惠更斯觀測到完整的土星環，他使用了一個比在伽利略時代能得到強大得多的望遠鏡。惠更斯觀測土星並寫道："土星，它被一個薄且平坦的環環繞着，什麼地方都沒有接觸到，並且對黃道傾斜著。"，但土星有環的說法直到1665年才被天文學家所接受。

在1675年，喬凡尼·卡西尼確定土星環由許多較小的環組成，中間並且有縫存在着，其中最明顯的環縫在不久之後被命名為卡西尼縫。卡西尼縫存在於A環和B環之間，寬度有4800 公里。

在1787年，皮埃爾-西蒙·拉普拉斯認為這些環是由為數眾多的固體小環組成的。

在1859年，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋證明土星環不可能是固體的，若是固體將會因為不穩定而碎裂。他建議環是由為數眾多的小顆粒組成的，每個都獨立的環繞着土星。透過光譜學的研究，立克天文台的詹姆斯·基勒在1895年證實了麥克斯韋的學說。

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