在太阳系八大行星中，土星并非最大，也非最亮，但却最引人遐思，因为它拥有壮观的环。土星是太阳系第二大行星，它以相对于轨道平面成廿六点七度的倾斜角度自转，主要由水冰小颗粒组成的土星环是它的标誌性特徵之一。长久以来，科学界对土星自转轴倾角和土星环的成因未有定论。美国近日一项研究认为，土星自转轴倾角和土星环的形成可能与一颗一亿多年前被摧毁的卫星有关。

 如同旋转中的陀螺一样，土星的自转轴会随时间推移发生周琪性运动，这种现象称为旋进。由于土星旋进速率与海王星几乎相同，天文学家此前认为，土星自转轴倾角是它与海王星发生引力关联的结果，又称轨道共振。

 美国太空总署“卡西尼”探测器环绕土星运转十多年间的观测数据，使科学界的看法发生转变。科学家发现，土星最大的卫星土卫六正以比此前预计更快的速度远离土星。科学家根据土卫六向外迁移的速度及其引力推测，土卫六可能是导致土星自转轴倾斜并保持与海王星共振的原因。

 研究指出，这个解释能否成立，一个关键因素是土星的转动惯量，而计算转动惯量需要知道土星内部的质量分布。

 在最新研究中，美国麻省理工学院等机构参与团队利用“卡西尼”探测器对土星周围引力场的精确观测数据，模拟了土星内部的质量分布。结果显示，土星的转动惯量表明它接近与海王星共振的状态，但恰好稍差了一点。这意味着两颗行星可能一度处于轨道共振状态，但目前土星已摆脱与海王星的共振。

 研究团队检验描述土星旋进规律的方程后发现，如果从土星曾拥有的全部卫星中去掉一颗，便可解释土星目前的状态。研究团队认为，如今拥有八十三颗卫星的土星曾至少拥有一颗多出的卫星，他们将这颗卫星命名为“蝶蛹”。

 研究团队通过模拟得出“蝶蛹”的一些基本属性。它与土星第三大卫星土卫八大小相当，曾与“兄弟姐妹”一起环绕土星运转数十亿年。它对土星的引力使土星保持一定自转轴倾角，并与海王星形成轨道共振。

 研究人员推测，距今两亿年到一亿年间的某个阶段，“蝶蛹”进入一个混乱的轨道区。经历数次与土卫八和土卫六的近距离相遇后，它在与土星“擦身而过”时被巨大的引力撕成碎片。失去这颗卫星使土星脱离与海王星的共振，并形成目前的自转轴倾角。“蝶蛹”的大部分残片可能已撞向土星，少部分碎片可能仍悬浮在轨道上，最终分解成小冰块，形成了标誌性的土星环。

 小 米