土星的光环究竟是什么？
土星的光环一直以来刺激起人们无限的遐想，也给人无穷的灵感，让我们把它们描绘成最美丽的形象，但是这种神秘的光环却像有意躲避科学一样，至今仍没有一个科学的解释。
如今，来自17个不同国家的研究人员组成的小组把他们的希望寄托在一个6吨重、载有特殊工具、整个工程耗资高达30亿美元的卡西尼宇宙飞船上。当地时间6月30日，卡西尼将进入土星轨道，科学家预测，在经过七年的漫长旅途后，卡尼西进入土星轨道应该不会遇到任何障碍。
美国宇航局卡西尼项目经理罗伯特米切尔于29日表示，七年之旅都让科学家等白了头，但总的来说，这是一次非常愉快的经历，七年之旅即将跑到终点。他说：“我们期待着他能非常顺利地进入轨道。”
卡西尼宇航飞船被认为是科技含量最高的太空探测器，它即将进入土星的轨道、窥探它美丽奇异的光环，揭示出深藏不露的秘密。其实，卡西尼早就探测过土星的一个名叫“菲比”(Phoebe)的外围“月亮”，近距离地观察过这颗土星的月亮，发现它的上面被冰片覆盖着，其特性与彗星极为相似。如今，科学家们期待着更详细地了解土星、它的内围月亮以及它那神秘的光环，当6月30日卡西尼宇宙飞船穿过两块尘埃光环空隙进入土星轨道后，这一切就有可能变成现实。
科学家有许多关于土星光环的问题希望得到这艘宇宙飞船帮着回答，比如是什么物质让土星的光环闪着大麻哈鱼的颜色？它们奇异的波纹后面隐藏着什么少年了？它们还要在土星轨道上存在多少年？这次土星光环探测计划是美国航空航天局与欧洲合作进行的，参与该计划的土星问题专家琳达斯皮尔科说：“这次任务将会打开一个全新的世界，那些神秘莫测的东西也会变得清晰。”
对于土星光环的了解意义重大，当人类了解了这种光环包含什么样的物质以及它们如何和何时形成的时，人类也将有可能了解一个更广阔的图画，那就是太阳系是如何形成的。土星周围那个由岩石和冰组成的光环是太阳系微缩的象征，因为科学家相信行星都是由相同的宇宙碎片形成的。
光环形成的时间可能不长
这不是宇宙飞船第一次进入土星的世界，上个世纪70年代和80年代初，早期的探测器飞过这颗行星的身边，并很快就发回了照片，但没有哪一次会像卡西尼这次一样将会离土星这么近。美国航空航天局艾姆斯研究中心的行星科学家杰夫库兹说：“我们这次不是要去得到一种粗糙的光谱，而是要绘制光环的光谱中每一次碰撞和每一次摆动的详细图像。”
从远处看，土星的光环就像一条平滑的带子围绕着土星，但从近看观察，却完全不是这个样子，而是由冰块以及岩石碎片组成的，这些东西小的如灰尘，大的则像谷仓那么大，正是这些冰块才让整条光环闪闪发光，就像土星表面的光亮一样。而正是这种闪光让像库兹这样的科学家猜测土星光环可能非常年轻，仅仅几千万光年。据信，当这条光环围绕土星旋转时，把彗星的尘埃也席卷了去。土星光环看起来还没有变得“很暗”，这个事实也让科学家相信它们是最近才形成的。事实上，也许恐龙早在土星获得光环前就已经游荡在地球上了。库兹说：“关于土星光环形成的时间是一个我们要解答的大问题，有人认为，它们也许只有太阳系年龄的10%.”
尽管人类还不是特别了解，但还有几颗行星有光环，包括木星、天王星和海王星等，但这些星的光环比土星的光环要昏暗得多，也许也老得多。科学家希望通过分析土星光环中的碎片是如何随着时间发生变化的来推测它们的年龄以及它们还要在其轨道上存在多长时间，当然也要推测它们是如何在第一地点形成的。其实，就连光环构成的物质具体是什么也没有人说得清，也许是某颗月亮的碎片，也许是破碎了的彗星的残留物。
土星光环与众不同的样式还揭示，土星轨道上一些未被发现的小月亮以及进入光环碎片中的太空岩石。卡西尼小组成员的脑子里还有一个问题，那就是：是什么让土星光环有一种不同寻常的颜色？有一种理论认为这种颜色是由有机体造成的，也许是来自一些被毁坏的红色月亮，这些物质被碰撞成碎片进入了土星的光环，因而让光环也发出红色。
为了解开土星光环的颜色之谜，卡西尼宇宙飞船将使用一种特别的照相机，这种照相机可以通过15种不同的滤波器来解读颜色，库兹说，他们希望通过分析光环不同的阴影从本质上“破译”光环里到底包含着什么物质。他说：“不同的分子具有不同的颜色频谱吸收率，这样你就可以确定是硅酸盐岩石呢，还是冰，或者是别的什么。”
寻找“提坦”
就像土星的光环给科学家提供一些线索来研究太阳系是如何形成的一样，这次研究的另一个大目标就是土星最大的一颗月球“提坦”(Titan)，而提坦也可以给科学家提供一种线索研究地球最早的环境。到目前为止，科学家知道这颗土星的月亮有主要由氮气组成的大气层，含有有机物质，非常寒冷(零下300度)，上面有产生甲烷的物质，也许还有火山，除这些外，科学家真的对它知道得很少。卡西尼图像科学小组组长、科罗拉多“太空科学协会”高级研究科学家卡罗林帕科说：“提坦在许多方面与地球有共同之处，它也许会告诉我们有关我们自己很久以前的历史，在那段历史时期，地球上只有一些有机物，它们后来发展成生命，这是我们孜孜追求的一个目标。”
卡西尼宇宙飞船的整体花费高达33亿美元，将于6月30日飞近土星，然后放慢速度进入土星轨道，30小时后，就可以看到提坦。明年1月，将探测神秘的提坦表面。卡西尼将在土星轨道飞行4年，在这段时间里，它会发回大量的图片，毫无疑问，这些图片将会更多地激发人们对土星进行更加诗意的描述，当然，这非常美好，不过，科学家更希望除了诗意外，这些图片还给帮助他们科学地解释土星、土星的光环、太阳系、甚至地球上发生的一些事情。
土星巨大的光环使土星成为太阳系里一颗非常美丽的行星。土星的光环在望远镜中十分引人注目。这光环实际上由无数直径在7厘米～9米之间的小冰块组成，环的结构极其复杂，它们在阳光照射下显得色彩斑斓。"旅行者号"探测器曾经对土星环作过近距离观测，人们发现土星环的整体形状就象一张巨大的密纹唱片，从土星的云层顶端向外延伸。通常把土星光环划分为7层，距土星最近的是D环，亮度最暗，其次是C环，透明度最高，B环最亮，然后是A环，在A环与B环之间有段黑暗的宽缝，这就是有名的卡西尼环缝。A环以外有F、G、E三个环，E环处于最外层，十分稀薄和宽广。光环的各部分之间有明显的裂缝，最大裂缝的是 A 环和 B 环 间的Cassini 裂缝，它是由 Giovanni Cassini 在 1657 年发现的。A 环内的 Encke 缝则是由 Johann Encke1837 年发现的。通过飞船的探测，人们还发现较宽的光环其实是由许多狭窄的小环组成的。 光环的形成原因还不十分清楚，据推测可能是由彗星、小行星与较大的土卫相撞后产生的碎片组成的。 光环可能含有大量的水份，构成它们的是直径从几厘米到几米的冰块和雪球。某些光环，如 F 环的结构在 邻近的卫星引 力拉扯下结构发生了细微的变化。科学家在“旅行者”号飞船发回的一张图片中发现，土星 宽阔的 B 环上带有放射状的阴影，但在“旅行者”号此后拍摄的其他图片中却没有。据推测，这一现象可 能因为光环在某些时候带有静电，漂浮在宇宙中的尘埃被吸附而造成的。
光环的形成原因还不十分清楚，据推测可能是由彗星、小行星与较大的土卫相撞后产生的碎片组成的。
