北京時(shí)間12月21日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，乍看上去，太空中好像發(fā)生了一次嚴(yán)重的事故：土衛(wèi)一似乎徑直撞上了土星環(huán)。不過用不著驚慌，這只是光線造成的幻覺而已。從NASA的卡西尼號探測器拍攝的照片來看，土衛(wèi)一距土星環(huán)其實(shí)足足有4.5萬公里之遙。

　　圖1：乍看上去，太空中好像發(fā)生了一次嚴(yán)重的事故：土衛(wèi)一似乎徑直撞上了土星環(huán)。不過用不著驚慌，這只是光線造成的幻覺而已。

　　“不過，土衛(wèi)一和土星環(huán)之間確實(shí)存在緊密的聯(lián)系。”NASA指出，“引力將它們聯(lián)結(jié)在了一起，并改變了雙方的運(yùn)動方式。”土衛(wèi)一(直徑約396公里)的引力使土星環(huán)出現(xiàn)了一定的波動，這在一部分卡西尼拍攝的照片中有所體現(xiàn)。

　　此外，土衛(wèi)一的引力還對卡西尼縫(即土星A環(huán)和B環(huán)之間的縫隙)的形成起到了一定作用。這張照片由卡西尼號探測器的窄角照相機(jī)于2016年10月23日用綠光拍攝，圖中為土衛(wèi)一背對土星的一面。土衛(wèi)一的北極位于圖片上方，向右側(cè)偏移15度。拍攝該照片時(shí)，卡西尼號距土衛(wèi)一約18.3萬公里，太陽、土衛(wèi)一與卡西尼號構(gòu)成的夾角為29度。照片中每像素直徑為1公里。這組美得驚人的土星環(huán)圖片是卡西尼號開始執(zhí)行最后一次任務(wù)之后傳回的最新一組照片。

　　圖2：這張照片是在距土星環(huán)180萬公里處拍攝的。由于光線在穿越土星大氣層使發(fā)生了折射現(xiàn)象，土星環(huán)在照片中顯得有些扭曲。

　　從圖片中可以看出，土星的A環(huán)和F環(huán)在與土星邊緣相交時(shí)，發(fā)生了詭異的扭曲現(xiàn)象，這是由于土星的大氣層起到了類似透鏡的效果?！霸谕列堑纳习氩糠郑鹦谴髿馕樟艘徊糠钟赏列黔h(huán)反射的光線。但不僅僅是這樣。在光線從太空進(jìn)入大氣、再返回太空、進(jìn)入卡西尼號的鏡頭過程中，光線的路徑發(fā)生了折射現(xiàn)象，即出現(xiàn)了彎折。因此土星環(huán)在照片上就好像扭曲了一樣?！?/p>

　　這張照片從土星環(huán)平面上方拍攝，傾角為18度，圖中為被陽光照亮的一側(cè)土星環(huán)。該圖攝于2016年6月9日，由卡西尼號窄角照相機(jī)在可見光下拍攝。拍攝這張照片時(shí)，卡西尼號距土星環(huán)約180萬公里，太陽、火星環(huán)與卡西尼號構(gòu)成的夾角約112度。每像素直徑約11公里。

　　在拍攝這張照片不久之前，卡西尼號剛剛傳回一系列土星衛(wèi)星組照。其中最近一張照片攝于2015年10月27日，由卡西尼號窄角照相機(jī)在綠光下拍攝。圖片中，土衛(wèi)十位于中間靠上的位置，土衛(wèi)一則處于照片右側(cè)。

　　其中最近一張照片攝于2015年10月27日，由卡西尼號窄角照相機(jī)在綠光下拍攝。圖片中，土衛(wèi)十位于中間靠上的位置，土衛(wèi)一則處于照片右側(cè)。

　　“兩顆衛(wèi)星靜靜地待在土星環(huán)之外屬于自己的軌道上?！盢ASA描述道。圖片左側(cè)可以看到土星環(huán)的最外層，從左至右分別是土衛(wèi)十和土衛(wèi)一。由于土衛(wèi)十形狀不規(guī)則，日夜分界線顯得歪歪扭扭。而土衛(wèi)一形狀圓潤，體積較大，因此日夜分界線較為平滑。這張照片拍攝于距土衛(wèi)十約96.3萬公里處，太陽、土衛(wèi)十與卡西尼號構(gòu)成的夾角為86度。每像素直徑為5.8公里。此處距土衛(wèi)一約110萬公里，每像素直徑6.6公里。

　　此前由卡西尼號拍攝的照片顯示，土星衛(wèi)星的引力比土星小得多，但足以對構(gòu)成土星環(huán)的微粒造成影響，因此不斷改變著土星環(huán)的形狀。土星F環(huán)的復(fù)雜構(gòu)造就是在附近的土衛(wèi)十六和土衛(wèi)十九影響下形成的，一縷縷細(xì)流相互纏繞、交織。而即使到了今天，土星的衛(wèi)星仍在不斷改變著土星環(huán)的形狀。從卡西尼號探測器發(fā)布的新照片中可以看出，土星衛(wèi)星的引力究竟對土星環(huán)的形狀產(chǎn)生了多大的影響。

　　這張照片由卡西尼號窄角照相機(jī)在可見光下拍攝。拍攝地點(diǎn)與土星環(huán)平面構(gòu)成了12度傾角，距土星約230萬公里，太陽、土星與卡西尼號構(gòu)成的夾角為105度。圖中為被陽光照亮的一側(cè)土星環(huán)。紅圈處為F環(huán)中直徑較寬的部分。

　　這張令人嘆為觀止的照片攝于今年2月21日，由卡西尼號窄角照相機(jī)在可見光下拍攝。土衛(wèi)十六直徑雖只有86公里，但它的引力不斷影響著土星F環(huán)，最終將F環(huán)塑造成了今天的模樣。它偶爾還會親自進(jìn)入土星環(huán)內(nèi)部，把一部分物質(zhì)清走，形成了一些“血塊”般的構(gòu)造。土星環(huán)主要由大量形狀各異的水冰微粒構(gòu)成。即使再微弱的引力，也能改變這些微粒的運(yùn)行軌跡，從而影響土星環(huán)的形狀。

　　這張照片由卡西尼號窄角照相機(jī)在可見光下拍攝。拍攝地點(diǎn)與土星環(huán)平面構(gòu)成了12度傾角，距土星約230萬公里，太陽、土星與卡西尼號構(gòu)成的夾角為105度。圖中為被陽光照亮的一側(cè)土星環(huán)。F環(huán)位于土星環(huán)的最外層，距離A環(huán)外側(cè)約3000公里。它也許是太陽系中最活躍的一處環(huán)狀結(jié)構(gòu)，變化速度可以用小時(shí)來衡量。1979年，先驅(qū)者11號成像團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)了它的存在。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，分處其內(nèi)外兩側(cè)的土衛(wèi)十六和土衛(wèi)十九共同維系著F環(huán)。但近期研究顯示，也許只有土衛(wèi)十六對其起到了約束作用。科學(xué)家認(rèn)為，F(xiàn)環(huán)是土衛(wèi)十六和土衛(wèi)十九相撞時(shí)形成的。

　　如果地球的大小相當(dāng)于網(wǎng)球，月球就只有彈子球那么大，而土星則相當(dāng)于在沙灘上玩的充氣皮球。雖然土星衛(wèi)星的引力比土星小得多，但足以對構(gòu)成土星環(huán)的微粒造成影響，因此不斷改變著土星環(huán)的形狀。

　　圖片顯示，兩道土星環(huán)之間的卡西尼縫幾乎和水星直徑一樣寬。這張照片攝于距土星120萬公里處，太陽、土星與卡西尼號構(gòu)成的夾角為76度。每像素直徑為7公里。

　　卡西尼縫位于土星A環(huán)與B環(huán)之間，寬度約4000公里，接近水星直徑?？茖W(xué)家認(rèn)為它是在距土星最近的土衛(wèi)一的影響下形成的。

　　NASA上個(gè)月發(fā)布的另一張照片顯示，土星環(huán)有著驚人的直徑。該圖從土星環(huán)平面上方傾角4度處拍攝，圖中為被陽光照亮的一側(cè)土星環(huán)。圖片顯示，兩道土星環(huán)之間的卡西尼縫幾乎和水星直徑一樣寬?？ㄎ髂峥p寬度約4800公里，科學(xué)家認(rèn)為它是在土衛(wèi)一的影響下形成的。

　　卡西尼縫中的微粒圍繞土星旋轉(zhuǎn)的速度是土衛(wèi)一公轉(zhuǎn)速度的兩倍，因此土衛(wèi)一造成的引力干擾效果不斷累積，最終使兩道土星環(huán)之間出現(xiàn)了明顯的分界，兩側(cè)的微粒都無法返回卡西尼縫中。這兩道微粒分布最為密集的環(huán)分別為土星的A環(huán)和B環(huán)，中間由卡西尼縫隔開。

　　卡西尼縫最初由喬凡尼·多美尼科·卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)于1675年發(fā)現(xiàn)。他認(rèn)為土星環(huán)并不是一個(gè)完整的大環(huán)，而是由幾道更窄的環(huán)構(gòu)成，每道環(huán)之間都有縫隙隔開。這張照片攝于距土星120萬公里處，太陽、土星與卡西尼號構(gòu)成的夾角為76度。每像素直徑為7公里。卡西尼-惠更斯號任務(wù)是一次NASA、歐空局和意大利航天局合作開展的項(xiàng)目。

　　逆光拍攝時(shí)，大多數(shù)物體都顯得很黯淡。但令人驚訝的是，土星環(huán)的一部分卻顯得愈加明亮了。不過，土星主環(huán)的一部分在逆光下顯得較暗，尤其是微粒分布密集的B環(huán)。

　　這張組合圖片是在自然光下拍攝的，拍攝角度位于土星環(huán)被光線照亮的一側(cè)下方，傾角為10度。從左至右逐漸遠(yuǎn)離土星。圖中可以看到土星C環(huán)、哥倫布縫(Colombo gap)和麥克斯韋縫(Maxwell gap)。D環(huán)位于C環(huán)左側(cè)，只是太過黯淡、難以看清。

　　圖為土星B環(huán)和惠更斯縫。土星環(huán)并不像從地球看過去那么實(shí)在，而是由無數(shù)大小各異的碎冰、碎石和塵埃構(gòu)成的。在陽光照耀下，B環(huán)似乎比附近的A環(huán)和C環(huán)更為明亮。不過在逆光拍攝時(shí)，A環(huán)和C環(huán)就顯得更明亮了。

　　圖中可見卡西尼縫和土星A環(huán)(包含恩克縫(Encke gap)和基勒縫(Keeler gap))?？ㄎ髂峥p最初由喬凡尼·多美尼科·卡西尼于1675年發(fā)現(xiàn)。他認(rèn)為土星環(huán)并不是一個(gè)完整的大環(huán)，而是由幾道更窄的環(huán)構(gòu)成，每道環(huán)之間都有縫隙隔開。所有土星環(huán)直徑總共達(dá)6.57萬公里。

　　卡西尼號于2008年6月完成了首次為其四年的土星探索任務(wù)，并在2010年9月完成了首次名為“卡西尼春分任務(wù)”的延長任務(wù)。如今，該探測器將開展第二次名為“卡西尼夏至任務(wù)的”延長任務(wù)，屆時(shí)將做出更多激動人心的重大發(fā)現(xiàn)。土星的夏至點(diǎn)為明年五月，此次任務(wù)也因此而得名。

　　卡西尼號于2008年6月完成了首次為其四年的土星探索任務(wù)，并在2010年9月完成了首次延長任務(wù)。如今，該探測器將開展第二次延長任務(wù)，屆時(shí)將做出更多激動人心的重大發(fā)現(xiàn)。該任務(wù)預(yù)計(jì)將持續(xù)至明年9月。