土星腰部周围旋转的彩色光环并非它在太阳系行星中脱颖而出的唯一特征。这颗第二大行星被称为“有带的巨人”，它还以略微倾斜的角度自转：确切地说，相对于其绕太阳公转的平面倾斜 26.7 度（相比之下，地球的倾斜角度为 23.4 度）。
那么，为什么这个有带的巨人会倾斜呢？天文学家推测，土星的倾斜是由于其行星邻居海王星的引力相互作用造成的。土星的倾斜进动（一种类似于陀螺的圆形运动）的速度与海王星的公转速度几乎相同。
今天发表在《Science》杂志上的一项新研究发现，土星和海王星的引力可能曾经同步，但由于一颗卫星的消失，土星此后摆脱了海王星的引力。
该团队首先模拟了土星的内部结构，发现质量分布与其引力场相匹配。新确定的转动惯量将土星置于靠近海王星共振点但略微靠外的轨道上。“然后我们开始寻找让土星脱离海王星共振的方法，”麻省理工学院行星科学教授、新研究的首席作者Jack Wisdom在新闻稿中说道。
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研究小组运行了模拟，以确定卫星的特性（如质量和轨道半径）以及将其从共振或轨道中移出所需条件。这时，一颗神秘的、以前未知的土星卫星出现了。
研究人员提出，目前拥有 83 颗卫星的土星曾经在轨道上至少还有一颗卫星，他们将其命名为 Chrysalis（蝶蛹），其大小与土星的第三大卫星Iapetus（伊阿珀托斯）大致相同。研究表明，Chrysalis 及其“兄弟”卫星围绕土星运行了数十亿年，通过拉扯作用使土星的倾斜（也称为倾角）与海王星保持共振。
大约在 2 亿到 1 亿年前，Chrysalis 进入了一个混沌轨道区域，并经历了与卫星 Iapetus 和Titan（泰坦）的数次近距离接触，最终在一次“擦碰式遭遇”中离土星太近，这意味着卫星与太空中的另一个天体发生了一定程度的接触。
这次天体碰撞以足够大的力量将这颗卫星撕裂成碎片，使土星脱离了海王星的引力束缚，形成了其现今的倾角。也有可能一小部分 Chrysalis 的碎片得以悬浮在轨道上，最终碎裂成小的冰块，形成了这颗行星标志性的光环。之前估计这些光环大约有 1 亿年的历史，远比土星约 45 亿年的推测年龄年轻。
“就像蝴蝶的蛹一样，这颗卫星曾经沉睡许久，突然变得活跃起来，然后光环出现了，”Wisdom 说。
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这项新研究利用了卡西尼号在其“大结局”阶段拍摄的一些最新观测数据。这是这个已有 20 年历史的探测器任务的最后阶段，探测器进行了极其近距离的接近，以精确绘制土星周围的引力场。这些数据帮助研究团队精确确定了土星的转动惯量，并确定了引力场和行星的质量。
“这是一个相当不错的说法，但和其他任何结果一样，它还需要被其他人检验，”Wisdom 说。“但似乎这颗失落的卫星就像一个蛹，等待着它的不稳定期。”
