尽管土星的光环看起来像干净的画笔描绘出的线条般整齐,但这些由雪、冰块和尘土组成的漩涡可能构成了太阳系中最复杂和最神秘的结构。光环宽度达175,000英里,厚度却只有区区30英尺,其中包含着不同年龄和成分的碎片,所有碎片都以不同的速度旋转。有些区域的凹槽、团块和扭曲如此密集,以至于科学家们不清楚它们是如何保持在一起的。光环的起源也未知;它们可能是数亿年前被撞成碎片的某颗卫星的遗骸。
当耗资30亿美元的卡西尼号太空船绕土星运行时,它正向8.5亿英里外的地球广播图像和其他数据流,这些数据显示出比预期更为复杂的环状结构。“我们原以为一切都很简单,”行星环专家、卡西尼团队负责人卡罗琳·波尔科(Carolyn Porco)在CICLOPS太空科学研究所表示。“我们发现简单的解释行不通。”
庞大的土星和一小群卫星产生了巨大的引力,这些引力既将环状粒子引导到狭窄的通道中,又从无数个角度拉扯它们。卡西尼号在光环边缘的扭结以及狂野扭曲的最外层环带中发现了这种混乱影响的新细节。新发现的只有几百英尺宽的小卫星也造成了扭曲,但其他导致结构丰富性的原因仍然未被发现。这些光环似乎受到了隐藏引力作用体,或许还有其他力量的干扰。
如果行星科学家解开了这些纠缠不清的光环之谜,他们将获得对数万亿倍大相关系统的线索。在土星光环中引导粒子的物理定律也塑造了初生太阳系和成熟螺旋星系的扁平结构,包括我们自己的宏伟风车——银河系。















