土星是太陽系中最令人好奇的行星之一，它擁有多個太陽系之最：最多的衛星，目前發現的已有62顆；最大最明顯的星環，寬度達到20萬千米，可以並排放下十多個地球，且閃閃發亮。土星的衛星個個稀奇古怪，人們戲稱土星的衛星像是一群freak show（JI，形秀）。先來認識一下，那些具有代表性的土星的衛星們吧。
先從正常一點的開始，土衛四，跟月球看起來很相似，表面布滿了隕石坑，不同的是它的表面不是巖石，而是被冷凍到像巖石般堅硬的水冰。這顆衛星3分之2都是水，氣溫低至零下190度。
卡西尼號拍攝的土衛四照片，來源：NASA
「陰陽星」土衛八，一面是純淨的水冰，另一面卻布滿了黝黑色的沉積物，像是一個被弄髒的雪球，讓人有想把它丟到洗衣機裡去洗一洗的衝動。
卡西尼號拍攝的土衛八照片，來源：NASA
土衛七，像一個馬蜂窩，表面布滿深且密的坑洞，形狀奇特，仿佛隨時會有一群馬蜂從裡面鑽出來，有點嚇人。
卡西尼號拍攝的土衛七照片，來源：NASA
土衛一，像一顆裸露的眼球，靜靜的注視著太空。眼球的「瞳孔」部分，是一個巨大的隕石坑，這次撞擊差點毀掉整顆衛星。
卡西尼號拍攝的土衛一照片，來源：NASA
太空「水餃」土衛十八，又名「PAN潘」。像極了一個餃子，周圍扁平的邊緣，是衛星的吸積盤在引力的長時間作用之後形成的，行星有吸積盤，星系有吸積盤，衛星同樣也有吸積盤。
卡西尼號拍攝的土衛十八照片，來源：NASA
「飛碟狀」的土衛十七阿特拉斯，形狀跟上面的木衛十八的太空餃子有點類似，形成這樣形狀的原因也是一樣。
卡西尼號拍攝的土衛十七照片，來源：NASA
非常漂亮的著名的土衛六「泰坦」星，泰坦是僅次於木衛三的太陽系第二大衛星，直徑比水星的直徑還要大一些，是月球的1.5倍。它是太陽系中唯一擁有大氣層的衛星，並且大氣密度竟然是地球的4倍之多，土衛六的大氣主要由氮構成，其地表還具有豐富的甲烷乙烷等有機化合物，因此，長時間以來，土衛六一直被認為是太陽系中除地球外最可能存在生命的星球之一。
卡西尼號拍攝的土衛六照片，來源：NASA
土衛六濃密的大氣層，來源：NASA
土衛六上發現了數百個湖泊，有著名的「安大略衛星湖」，其大小和加拿大的安大略湖差不多，不過裡面不是水而主要是液態乙烷和甲烷。
土衛六安大略衛星湖，來源：NASA
還有許多的河道，其中一條長約400公裡形狀很像尼羅河，裡面流淌的是液態烴。
土衛六地表河道，來源：NASA
還有堆滿「鵝卵石」的廣闊平原
卡西尼號發射的「惠更斯」探測器在土衛六表面拍攝的平原，布滿石塊和冰塊。來源：NASA
因為太陽對土衛六大氣的電離作用，從土衛六地表看上去，它的天空是橙色的，令人著迷。
土衛六天空效果圖
除此之外，土衛六上還有巖漿從地底上湧的現象，證明它有豐富的地質活動，大氣中也頻繁發生閃電雷暴。除了沒有地磁場之外，木衛六上其餘自然條件和45億年前的地球非常相似，就像是一個穿越回了45億年前的地球。因此，土衛六上被認為很有可能存在生命， 但因為沒有磁場防禦太陽風輻射，且表面溫度低至﹣180℃，這就限制了類地生命的形成，但科學家認為，土衛六的甲烷海洋裡，可能會存在一些奇特的生物，這些生物通過甲烷獲得能量，可以抵禦土衛六上極低的溫度而生存。
土衛六地面模擬圖
除了土衛六，土星還有另一顆大名鼎鼎的衛星，土衛二，土衛二同樣是一顆被認為很有可能有生命存在的衛星。它雖然沒有大氣層，但是在它的表面冰層下，有一個深達幾百公裡的液態海洋，這個海洋中存在形成生命所需的基本元素，且海洋中存在豐富的地質活動，為生命的形成提供必需的能量。土衛二很漂亮，像一個純白的雪精靈。
卡西尼號拍攝的土衛二，來源：NASA
非常奇怪的是，土衛二的北極區域布滿了數十億年來形成的隕石坑，而它的南極區域，卻異常光滑，這證明，土衛二南極區域的地表是「新鮮」形成的。在土衛二的南極區域，我們可以看到四條非常明顯的「虎皮條紋」，這四條條紋，長約130公裡，深約幾百米。
土衛二上的「虎皮條紋」
這些條紋，像極了地球上的地殼斷層線，其形成原因也跟地球上的地表裂縫一樣，是由於地底熱液湧上地表，推開地表地殼而成。
圖一：土衛二虎皮條紋
圖二：地表地殼裂縫
圖一跟圖一如出一轍。通過「卡西尼號」傳回的數據，我們驚奇的發現土衛二虎皮條紋下方的地層深處，發生著劇烈的地質運動，產生大量的熱量。
因為土衛二地表冰層下是大片的海洋，因此這些熱量，促成了太陽系中一大奇觀的形成，土衛二的超級宇宙噴泉，這是土衛二獨有的大奇觀，太陽系中獨一無二。
土衛二地表噴泉動圖，由NASA卡西尼號提供的多張照片合成。
它的形成原理與地球上的間歇性噴泉一樣，是因為地底的熱能噴發，使得液體噴湧而出。不同的是，地球上的間歇性噴泉噴出的是水，而這個噴泉噴出的是冰粒，地球上的噴泉通常只能噴幾米高，而土衛二上的噴泉，因為引力束縛小，它的高度沒有限制，可以達到幾百甚至幾千幾萬千米，可以噴到土星表面上去。而且地球上的間歇泉幾分鐘才噴發一次，而土衛二上的噴泉，卻一直持續不斷的在噴發！這說明，土衛二地心中溫度很高，具有非常多的能量。這就非常奇怪了，土衛二離太陽那麼遠，它本來應該是一顆冷冰冰的石頭，怎麼會有這麼多的能量，是什麼在一直給土衛二加熱？
原來土衛二圍繞土星旋轉的軌道是橢圓形，這導致土衛二受到土星的引力作用時大時小，在離土星近時受力比較大，在離土星遠時受力比較小，正是這種引力差異，使得土衛二不斷被揉捏擠壓，就像你手裡拿著一個橡皮球，假如你不斷的揉捏它，它的內部就會產生熱量。因為有這些地質活動，土衛二的海底應該也存在像原始地球海底一樣的熱液噴口，而形成地球原始生命的基石胺基酸正是在這些熱液噴口形成的，所以，土衛二的地底海洋裡，是有可能存在類地生命的。
土衛二海底熱液噴口示意圖，來源：維基百科
地球海底熱液噴口「黑煙囪」照片，來源：維基百科
土星目前發現的衛星共有62顆，而這62顆衛星像太空中的建築師一樣，利用各自的引力所形成的軌道共振，「修築」起了太陽系中最美麗的奇觀，土星環。
土星環在太空中極為醒目，美麗壯觀，雖然太陽系中除了土星之外也有其他行星有光環，但是跟土星環比起來就不值一提了。比如木星的光環和天王星海王星的光環。
土星光環的寬度達20萬千米，但是厚度卻只有30米左右！30米，這麼薄如蟬翼的一個環，是如何能在太空中穩固的維持它的形狀的，是不是很神奇？這都要歸功於土星的大大小小的衛星群，其他行星沒有土星這樣的光環，也正是因為他們沒有土星的這樣的衛星群。土星的衛星就像是「牧羊犬」，他們利用自身的引力，把土星環中的物質，固定在他們應該在的範圍內，一旦有「羊」跑出來，就把它們趕回去。
土星環按區域，分為ABCDEFG共7環，最大最明亮的是B環，其次是A環；D環和C環在最內側，EFG環在外側。
我們可以看到A環和B環之間，有一條明顯的「裂縫」，被稱為「卡西尼縫」，這條縫的形成是因為距離它很遠的土衛一的軌道共振導致的。而在A環之上，還有一條明顯的縫，比卡西尼縫細一些，這條縫叫恩克縫，他是被體積極小的土衛18（就是前面提到的太空餃子）推出來的，土衛18就在恩克縫中運行。
卡西尼縫和恩克縫，紅箭頭指向卡西尼縫，黃箭頭指向恩克縫。
除了這些明顯的縫隙外，我們發現土星環上還有許多深淺不一密密麻麻像唱片一樣的分界線，這些現象，全部都是由於土星的龐大衛星群的軌道共振而引起的。衛星在經過土星環時，會把土星環推出細小的漣漪。
卡西尼號拍攝的衛星經過土星環時激起的漣漪，來源：NASA
這些衛星引力造成的漣漪，形成了螺旋狀，由卡西尼號拍攝，來源：NASA
表面上看，土星環安靜精緻又美麗，但其實，它的內部是十分混亂的。土星環的質量約1.54億億噸，由數十億個獨立的碎片組成，成分主要是冰，他們繞土星以8萬公裡/小時的速度運動，而因為內外運動速度的差異，這些碎片之間無時無刻不發生著碰撞。所以不要被土星環表面的安靜所蒙蔽了，它的內部可以用狂躁恐怖來形容。
土星環內部模擬圖
土星環內部和地球上冰島的浮冰原很像，只不過一個是漂浮在太空中的冰群，一個是漂浮在水上。
冰島的漂浮冰原，來源：維基百科
土星環中的冰群不斷相互碰撞，分裂，這使得不斷有新鮮的冰產生，所以土星環可以一直維持著閃閃發亮的狀態，而不像太空中其他物體，時間久了就會被灰濛濛的星際塵埃所遮蔽。而這些碰撞分裂的碎片，一旦脫離原先的範圍，就會在不久後衛星「牧羊犬」經過時，被老老實實的趕回羊圈裡去。
不斷碰撞產生的新鮮的冰，使得土星環可以長久保持光鮮明亮。
土星環的物質99%是冰，有1%的星際塵埃滲透其中，因此我們只要知道了土星環的準確質量，就可以推算出那1%的物質質量，就能知道這些物質用了多久的時間滲透到這些冰裡面去，繼而就可以推算出土星環形成的時間。在2017年卡西尼號燃料用盡之前，它圍繞土星，做了20圈從觀光點到土星環內的循環運動，通過這種運動軌跡所產生的電磁波的紅移和藍移效應（都卜勒效應），我們測得土星環的質量應是1.54億億噸。從而，有科學家推測，土星環的形成時間應該在距今1000萬到1億年之間。恐龍誕生於2.5億年前，滅絕於6500萬年前，假如對於土星環年齡的推測正確，那麼它甚至比某些恐龍化石還要年輕。
卡西尼號2017年「犧牲」前，繞土星運行軌道示意圖。
我們對土星的好奇，不僅僅因為它有太陽系最多的衛星和獨一無二的星環，更重要的是，它現在的狀態，像極了太陽系誕生之初的樣子，土星就像那時的太陽，土星環就像星際氣體塵埃雲，衛星就像行星。土星系就是一個初始太陽系的絕佳模型。因此研究土星環和土星衛星的運動規律和模式，對於幫助我們了解太陽系的起源具有非常重要的意義。
上圖是計算機生成的太陽系早期背景模擬圖，是不是像極了土星和土星環？通過對土星系的研究，我們可以更好的了解，太陽系是如何從最初的一片混沌中建立起如今的秩序。
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