土星的环结构是怎么来的，难道它不会受到土星的引力作用吗？

土星的环结构是怎么来的，难道它不会受到土星的引力作用吗？

土星的环结构-不是唯一的行星环，但却与众不同

在一些大质量行星的周围，存在着一种围绕行星旋转的环形物质带，科学家们将其命名为行星环。众所周知，在我们太阳系中拥有环结构的行星并不只有土星一颗，比如，我们熟知的海王星和天王星，同样也存在着相对较微弱的环结构。复杂的土星环在环环相套之后，形成了一圈又一圈的螺旋纹路，表现得与其他行星环有所不同。那么，土星的环结构到底是怎么来的，难道它可以将行星的引力排除在外吗？

土星环的构成和特性-不同与其他行星环的土星光环

由于土星拥有自己独特且庞大的环系统，所以，作为太阳系第六颗行星的它，成为了太阳系中科学家们最能直接识别的行星之一。与我们地球围绕太阳公转存在大约23度的倾斜相似，土星的赤道在围绕太阳做公转运动的时候，同样也存在着一个27度左右的轨道倾斜。所以，当土星的环形平面和赤道与太阳的位置处于同一条直线上的时候，便说明此时的土星位置正处于春分点。

组成土星环的粒子大小不等，从沙粒一般大小到较大块头，正是这数十亿量级的粒子构成了土星环。虽然环中这些粒子也包含着尘埃，以及其他的化学物质，但其主要构成则是水冰，那些岩石流星体也会在它们穿越太空的时候被吸引。对于一些天文爱好者而言，土星环看上去可能只是由一个实心环包围。但事实上，土星的环结构本身存在许多间隙和结构，科学家们在发现一些微弱的环的同时，也按照发现顺序对土星环进行了字母命名。

在土星环的构成部分中，我们可以通过举例的方式来进行了解，比如，位于其外层的A环是最大且最亮的部分，所有环中裂缝的最大位置就处于A环和B环之间。而所有环中最大且质量最多的环则是B环，它甚至还会在光度和密度上发生变化，拥有许多狭窄小环的同心圆、却不含任何缝隙。

与此同时，科学家们还在土星环上探测到了充满神秘色彩的辐条，而它从形成到散开所需要花费的时间，似乎只有短短的几个小时。对于这样的现象，最合理的解释则是那些带电的尘埃大小的薄片，构成了这些快速演化的辐条，而这些尘埃一般大小的颗粒物，则是由行星闪电的电子束或小行星在撞击土星环时所产生。

土星光环-其实就是洛希极限活生生的证据

的确，有不少人存在着这样的疑问：按道理来说，土星环也会受到行星引力的作用，为什么它们没有直接坠入土星的大气层？而这个问题的答案，其实和一个天体形状理论中的物理常量有关，它被科学家们称为洛希极限。事实上，宇宙中的每一个天体都存在所谓的引力极限半径，而密度较大的类地行星，则具有相对更小的洛希极限值，这也是为什么卫星通常都不会有环结构的根本原因。

关于洛希极限，其实也存在着不同的表述方式，比如，其本质上源于潮汐力作用，当质量存在较大悬殊的两个天体之间的距离达到洛希极限之内。那么，其中质量更小的天体，便会因为受到大质量天体的引力而被撕裂。洛希极限不仅可以解释行星带的存在、分布区域的可能位置，而且也被应用于太阳系中行星环的形成和形态相关的论证。比如，土星环便是宇宙中的天体在到达洛希极限之后，因为受到了行星的潮汐作用发生碎裂之后所形成。

或许你有所不知，土星环的存在，其实就是洛希极限的最有力证据。虽然该行星环的可能形成方式并不止一种，但不管是进入土星洛希极限的卫星因为潮汐引力而瓦解、原本就位于洛希极限内的星体在受到流星体撞击后形成土星环，还是始于太阳系演化初期的残留物质无法凝结而形成光环，理解洛希极限的关键都在于潮汐力。我们可以通过潮汐引力推论出潮汐效应的大小，其实主要取决于被作用天体本身的大小，直到物体被撕碎到某个最小的程度之后，这个过程才不会再继续发生。

我们可以通过一组数据，来对洛希极限的印证，以及土星环为何不会坠入大气进行说明。土星的中心位置和其A环的最外边缘之间，大约相距13.65万公里，而科学家们根据洛希极限的定义所推算出的土星洛希极限，则等于其赤道半径6万公里乘以2.44，也就是大约14.64万公里。简而言之，土星的整个环系统，其实都位于所谓的洛希极限之内，这便是为什么土星环上的这些物质永远都不可能聚集为卫星的岩屑。

美丽但难以持久的土星环-可能要不了3亿年便会消失

倘若土星原本没有标志性的厚环，那么，我们很可能至今也没有发现它的存在，科学家们为了弄清土星环是否也具有生命周期，便对一种被称为“环雨”（由具有特殊形式的氢气所散发出红外光）的现象进行研究。从探测结果来看，土星环正处于其生命周期中的中期阶段，大约会在未来的3亿年时间里彻底消失。

短短数小时的短暂时间，巨大的环雨量吞噬了大量的冰环，而这个量级达到了每秒420到2800公斤。土星环的大概质量是已知的，虽然落入量的数值范围较大，会导致环的真实生命存在较大的不确定性。但是，科学家还是根据比率计算出了这些环大约还有3亿年左右的寿命。

与此同时，研究人员还结合了早前的卡西尼号数据，并通过环到行星的不同类型流入信息，得到了一个更令人意外的答案。那就是土星环这个特殊的结构消失，很可能只需要耗费一亿年左右的时间。不同的数据指向同一个结果：土星的环，只是一种暂时性存在的行星特征，这也表明了在过去的某个时间，木星和天王星等行星，或许也同样存在着巨大而复杂的环系统。

太阳系中的“古董”-引力撕裂的碎片构成了土星环

土星环被普遍的认为是由宇宙中的卫星、小行星或彗星碎片组成，只不过在它们到达土星环位置之前，便已经因为受到土星的强大引力而被撕裂成碎片。从观测结果来看，土星系统中的大量水冰无法以其他方式离开现有位置，所以，参与研究的科学家们认为，这些位于土星系统中的水冰应该形成于太阳系形成之时。并且，当流星体撞击到土星环的某些地方时，土星系统也因此而被涂上了微红色，而这样的信号说明了，更复杂的分子可能会因为这些化合物而产生。

若土星环诞生于太阳系诞生的相近时期，那么这些光环便有可能已经闪耀了40亿年左右，它们就像是太阳系中的“古董”一般的存在。而由行星状星云形成的土星环和月亮，则成为了天文学家们了解早期太阳系的时空隧道。简而言之，要对太阳系的化学演化和物理演化有更深入的理解，那么，对土星系统进行的研究便能为此带来帮助。并且，这样的进化过程会涉及到的研究主体，并不只是某个环、或某个卫星，我们只有将这些彼此缠绕的关系，按照有序的关系拼凑起来才能得到答案。

人家的结构就是独有的，是经过上亿年的时间逐渐形成的，从小颗粒到大石块都是有的。这些是不是就不受引力作用呢？不是的，这个是有一个极限值的问题，这个问题还是比较复杂的，一句话说不清楚。

土星的星环是大小不等的粒子构成，正是这些相当数量的粒子构成，包含着尘埃及其他的化学物质，但最主要的是水冰。星环一直被土星引力控制，之所以没有被土星捕获，与土星的引力极限半径有关，也就是科学家们说的洛希极限值。

首先，土星的环结构也是来源于土星的。而环结构和土星之间也是存在着相互影响的作用，在这种引力之下，土星能够牵引着环结构，而使环结构能够在在一段时间内存在。

这个自然是土星在运行过程中受到某些小行星碰撞产生的一些灰尘和带电粒子等物质，然后受到了带电粒子的作用，慢慢的堆积到了土星环结构上来了。