哎呀，又一张华丽的土星环照片！
我的天哪！
问题是，这不仅仅是另一张华丽的照片。这张图片——当然是来自卡西尼号——确实非同寻常。
首先你应该知道的是，土星环极其扁平。如果将它们缩小到一张纸的大小，它们的厚度会比一张纸薄得多。事实上，尽管它们直径约20万公里，但最厚处也不过几十米！
但并非处处如此。
达芙妮斯是一颗极其微小的卫星，直径仅8公里（5英里）。它绕土星公转，位于宽阔的A环内，并在此环中切割出一个称为凯勒缝隙的空隙。该缝隙约45公里（25英里）宽。恰巧，达芙妮斯并非完美的圆形轨道，因此有时它位于缝隙中间，有时靠近内缘。不仅如此，这颗小卫星的轨道还有些倾斜，因此有时它稍微高于行星环平面，有时又稍微低于行星环平面。
当它靠近内缘且同时高于行星环平面时，它会将其附近的行星环粒子一同向上拉出环平面。当它位于平面下方时，它会将粒子向下拖拽。当卫星的椭圆运动与倾角结合时，对行星环粒子的引力相互作用会在行星环中产生垂直涟漪。这些涟漪在过去已被预测，但现在卡西尼号首次清晰地拍摄到了它们。
这里有一个更近的视图。
[您可以在卡西尼CICLOPS网站上获得更紧密的放大视图。]
目前，土星的倾角使得行星环几乎与太阳呈边缘对齐（我在之前的帖子中对此进行过更详细的解释）。如果你在平坦地区日落时在户外站着，你会看到你的影子延伸很远……在土星上也是如此。行星环是扁平的，太阳几乎与之平行照射，因此任何偏离扁平度的迹象都会通过阴影显而易见。
这些图像中你所看到的就是这些。达芙妮斯是图像中明显的白色肿块，其前方延伸着长长的、黑色的三角形阴影。你也可以清楚地看到它在行星环中引起的涟漪！在达芙妮斯左侧，涟漪位于凯勒缝隙外的行星环边缘，而在右侧，它们位于缝隙的内侧。这可能看起来很奇怪——它让我困惑了一会儿——但请记住，行星环是由运动速度几乎与卫星本身相同但又不完全相同的粒子组成的。行星环中位于卫星轨道外（离土星更远）的粒子运动速度稍慢，而位于卫星轨道内（离土星更近）的粒子运动速度稍快。所以这就像赛车道上的汽车，相互追赶和超越。当达芙妮斯经过外缘粒子时，它会拉扯它们，而当内缘粒子经过达芙妮斯时，它们也会被拉扯。这些组合运动相当复杂，但加在一起就产生了你在此处看到的效应。
而且效果惊人：这些涟漪高达0.5至1.5公里（1/3至1英里）。即使如此，它们在浩瀚的行星环面前仍然显得渺小，这再次突显了这些图像的尺度之大。
难以置信。
土星的卫星和行星环的帝国是一个极其复杂的相互作用系统。但它的数学是可预测的，因为重要的因素基本上是引力和粒子会相互碰撞并交换动量。可以制作复杂的计算机模型来预测这些相互作用，而且已经做过了。这些涟漪不仅被建模，而且在被观测到之前就预测到了它们的大小！约翰·韦斯——卡西尼天文学家和我的朋友——是关于此的论文的首席作者。
当我们第一次在模拟中看到这种垂直结构时，我们觉得它很巧妙，但理论得到如此精美的图像支持，感觉棒极了。这让你觉得你可能做对了某些事情。
确实如此。但当然，这就是科学的本质。预测除非得到观测结果的支持，否则几乎没有用，我强烈同意约翰的观点：当如此壮观的图像支持你的观点时，感觉会更好。
科学！既悦目又动脑。
