国立科学博物館-宇宙の質問箱-土星編

　望遠鏡で土星をのぞくと、やや黄色みをおびた丸い土星のまわりを、麦わらぼうしのつばのように輪がとりかこんでいます。この明るい輪は外側からＡ環、Ｂ環、Ｃ環と三重になっており、Ｂ環がいちばん明るく、Ｃ環はかなり暗くみえます。小望遠鏡でもかんたんにみえるのはＡ環とＢ環です。Ａ環とＢ環をくぎるのがカッシニのすきまです。
　土星の輪はひじょうに大きく、Ａ環の外側の半径は１３万７６００ｋｍと土星本体の２．２５倍もあり、Ａ環とＢ環をあわせたはばも４万４０００ｋｍと、地球が３個以上もならぶほどです。このほかにも明るい環の外側にＥ、Ｆ、Ｇ環、内側にＤ環がありますが、これらの環はひじょうに暗く、大望遠鏡や探査機でしかみることができません。
　土星の輪が水平になったときは、大望遠鏡でも地上からはほとんどみえません。これから、輪の厚さはひじょうに薄く、１ｋｍ以下だと思われます。じっさい、ボイジャー探査機によれば、輪の厚さは数十ｍでした。
　それでは、この輪は何でできているのでしょう。土星の輪が小さな粒々からできていることは１９世紀末からわかっていましたが、それがはっきりしたのはボイジャー探査機の成果によります。ボイジャー探査機は明るい輪が数千本の細い輪が同心円状にならんでできていることや、その輪を作る粒々は大きさ数ｍから数ｃｍの氷の粒であることを発見しました。これにたいして、暗く細い輪の、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ環は大部分が数ミクロンの大きさの小さなチリの粒子でできていたのです。

土星の輪のみえかた
土星の輪はいつもおなじようにみえるわけではなく、その傾きが変化します。これは、土星の赤道面が２６．７度傾いているため、２９．５年の公転周期の間に大きく傾いて輪の北側や南側をみせるときや、ま横をむいて水平にみえるときがあるからです。最近は２００９年にま横をむいてから、輪の北側をみせるようになり、２０１７年に傾きがいちばん大きく、２０２５年にふたたび水平になります。

土星の輪の傾きの変化

土星本体と輪

提供：NASA

輪のクローズアップ

提供：NASA

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