常識與稀奇

土星環很美麗，它是怎麼誕生的？如果是天文學家，他們一定不屑回答了，因為早就是常識中的常識了。但是對於普通民眾來說，絕大多數人不知道。

土星環是一堆碎塊，有岩石，也有冰塊，每一個碎塊都是土星的一顆小型衛星。土星環因為有很多冰塊，所以反光較強，在遙遠的地球看上去就很明亮，很漂亮。

我們先知道一個基本原理吧，就是如果有一堆衛星，按照各種軌道繞著母星轉，最終絕大多數會掉入母星或飛離母星，這個不知道大家理解不。,

1，因為，衛星繞著母星轉，有著比較苛刻的條件，就是剛好執行的速度與引力匹配，否則它的軌道會越來低，最後掉進母星，或者越來越高，最後飛離母星。

2，此外，還有一個是，衛星的軌道都是與母星的質心在一個平面內的，這是萬有引力造成結果。那麼如果兩個軌道面不是共同的平面，就會交叉，勢必讓兩顆衛星有相撞的可能，一旦相撞速度就變了，要麼太快飛離了母星，要麼太慢掉入母星。

3，人造地球衛星，因為超高空有稀薄大氣，大氣阻力會讓衛星減速，儘管減少的很慢，但每年我們都要適當給衛星調整軌道，沒人管的衛星早晚會掉下來的。

除了空氣，還有地磁場，變化的磁場會給衛星產生很小的阻力，所以，儘量讓衛星軌道上各處地磁場強度變化不大。而地球磁場是南北極強度最大，所以在赤道面的衛星磁場變化最小。

再有一個是潮汐力。如果軌道是橢圓，那麼近地點遠地點引力差別很大，這種差別會對衛星有擠壓作用，也就是是做功，最後還是會消耗衛星的速度。所以，圓形軌道最好，最穩定。

這些造成什麼？就是一堆衛星中，只有很少的數量能夠留下來，穩定執行在軌道上。一般這些留下來的衛星，都是在赤道面上或者交角很小，圓形或近圓形的軌道。土星環就是一堆這樣衛星。

所以不要問：土星環怎了來的，而要問：土星環是怎麼剩下來的。

地球早年（大概在地球誕生後5億年左右，遠沒有生命）時，被一顆火星大小的星球撞擊，兩個星球融合，但也有很多碎片飛到空中。這些碎片就是新地球的衛星，很快陸陸續續都掉下來，只有赤道面的碎片時間長些。

但是這些赤道上的碎片不均勻，因為萬有引力的關係，密度稍大的地方自己也會聚整合一個岩石團，也就是月球的核，這個核在軌道上轉，就將剩餘的碎片都聚集起來，就是後來的月球。月球誕生一次撞擊，這是一種假說，但也是科學界接受最廣泛的那個假說。

土星環的碎片為何沒有聚整合衛星呢？這涉及到另一個問題，就是木星的引力擾動。

砂子沉積千萬年能成為岩石。但是沙灘上的砂子不太可能成為岩石，因為海浪來回沖刷，讓沙粒之間很難有穩定的相互接觸擠壓融合的機會。土星環就是這原因，它距離土星有點近，而土星又很大，引力場比較強，造成土星環的碎片總是在引力場中擾動著，直到今天也沒能聚整合一顆衛星。

用放大的眼光看問題，不僅土星有個環，太陽系也是類似的形成機制，所以所有的行星都在一個平面內，也就是黃道面。如果再遠一點看，柯伊伯帶就是太陽的環。

這個圖片是柯伊伯帶的示意圖，中心亮點是太陽，距離太陽較近的幾個環是8大行星，長長的橢圓軌道，是因為擾動而失穩出軌的柯伊伯帶碎片，它不再走圓形軌道，開始掉進太陽，也就近似橢圓軌道。

再看看銀河，好像也是銀心的環吧？

土星環裡有小行星、碎石塊、冰塊等，有些是太陽系本身的物質，有些是外部來的，最後被土星引力捕獲，土星環和衛星本質上一樣，就是大小有區別。