芒果视频下载

網站分類
登錄 |    
土星
0 票數:0 #行星#
土星(Saturn)是太陽系八大行星之一,距日距離(由近到遠)第6位。質量、直徑僅次于木星,并與木星同屬氣態巨行星。土星主要由氫組成,還有少量的氦與微量元素,內部的核心包括巖石和冰,外圍由數層金屬氫和氣體包裹著。最外層的大氣層在外觀上可以看出發亮的土星光環,雖然有時會有長時間存在的現象。土星的風速高達1800公里/時,明顯的比木星上的風速快。土星的行星磁場強度介于地球和木星之間,空氣流非常快。
詳細介(jie)紹 PROFILE +

公轉與自轉

公轉

土(tu)(tu)星(xing)(xing)和(he)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)平(ping)均(jun)距離超(chao)過了14.37億(yi)(yi)千米(9.58天文單位),軌(gui)道上運行的(de)(de)平(ping)均(jun)速度是(shi)9.69 千米/秒(miao),所以土(tu)(tu)星(xing)(xing)上的(de)(de)一年(即土(tu)(tu)星(xing)(xing)繞太(tai)(tai)陽(yang)公轉(zhuan)一周)相當(dang)于10759個地(di)球日(或是(shi)28.5地(di)球年)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)橢圓軌(gui)道相對于地(di)球軌(gui)道平(ping)面的(de)(de)傾角為2.48°,因(yin)為離心率為0.056,因(yin)此土(tu)(tu)星(xing)(xing)與太(tai)(tai)陽(yang)在(zai)近(jin)日點和(he)遠(yuan)日點(行星(xing)(xing)在(zai)軌(gui)道路徑上與太(tai)(tai)陽(yang)最近(jin)和(he)最遠(yuan)的(de)(de)兩(liang)個點)之間(jian)的(de)(de)距離變化大約為1.62億(yi)(yi)千米。

自轉

土(tu)(tu)星(xing)可見的(de)特(te)征(如六邊(bian)型風暴)的(de)自(zi)轉(zhuan)速率根據所(suo)在緯度的(de)不同(tong)而有(you)所(suo)不同(tong),各個(ge)的(de)區域的(de)自(zi)轉(zhuan)周期(qi)如下(xia):“系(xi)(xi)統(tong)(tong)I”的(de)周期(qi)是10小(xiao)時14分00秒(miao),包含的(de)是赤道區域,從南赤道帶的(de)北緣延伸(shen)至北赤道帶的(de)南緣;其他的(de)緯度都屬于周期(qi)為(wei)10小(xiao)時39分24秒(miao)的(de)“系(xi)(xi)統(tong)(tong)II”;基于旅行(xing)者號飛越土(tu)(tu)星(xing)時發現的(de)無(wu)線(xian)電波,“系(xi)(xi)統(tong)(tong)III”的(de)周期(qi)為(wei)10小(xiao)時39分22.4秒(miao);因為(wei)與(yu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)II非(fei)常接近,它可以很大程度上替代系(xi)(xi)統(tong)(tong)II。

然而,精確的(de)(de)內(nei)(nei)部(bu)周(zhou)(zhou)期仍(reng)然未能確定。卡西尼(ni)號在(zai)2004年接(jie)近土(tu)星(xing)(xing)(xing)時(shi)(shi),發現無線電的(de)(de)周(zhou)(zhou)期又有(you)可察覺的(de)(de)增加,達到10小(xiao)時(shi)(shi)45分(fen)45 秒(±36秒)。造成變(bian)化(hua)的(de)(de)原因(yin)仍(reng)不清楚,但這(zhe)種變(bian)化(hua)被認為(wei)是由于無線電的(de)(de)來源(yuan)在(zai)土(tu)星(xing)(xing)(xing)內(nei)(nei)部(bu)不同的(de)(de)緯度上運動而改變(bian)了(le)自轉周(zhou)(zhou)期,而不是出(chu)自土(tu)星(xing)(xing)(xing)本身(shen)自轉周(zhou)(zhou)期上的(de)(de)變(bian)化(hua)。

而后,在2007年,無線電發(fa)射被(bei)(bei)發(fa)現沒(mei)有跟隨(sui)著行星(xing)一起旋轉,而可(ke)能是(shi)由等(deng)離子(zi)體圓盤的(de)(de)對(dui)流造成的(de)(de),它也與除了行星(xing)的(de)(de)自(zi)轉之(zhi)外的(de)(de)其他因素有關(guan)。有報道(dao)指出,這(zhe)種測量到的(de)(de)自(zi)轉周期的(de)(de)變化也許(xu)是(shi)由土(tu)星(xing)衛星(xing)土(tu)衛二上的(de)(de)噴泉活動(dong)造成的(de)(de)。由這(zhe)種活動(dong)而散布進入(ru)土(tu)星(xing)軌道(dao)的(de)(de)水蒸氣被(bei)(bei)電離,從而影響了土(tu)星(xing)的(de)(de)磁(ci)場(chang),使得磁(ci)場(chang)的(de)(de)旋轉速度相對(dui)于土(tu)星(xing)的(de)(de)自(zi)轉被(bei)(bei)稍(shao)稍(shao)降(jiang)低。還沒(mei)有方法可(ke)以直(zhi)接測定(ding)土(tu)星(xing)核(he)心的(de)(de)自(zi)轉速率(lv)。

在2007年(nian)9月的(de)(de)報告(gao)中(zhong),根(gen)據各(ge)種測(ce)量結果(guo)(包括卡(ka)西尼號(hao)、旅行(xing)者1號(hao)、2號(hao)和先(xian)驅者11號(hao)的(de)(de)報告(gao))綜(zong)合而得的(de)(de)對(dui)土(tu)星自(zi)轉的(de)(de)最后估(gu)計(ji)值是10小時32分(fen)35秒(miao)(miao)。根(gen)據卡(ka)西尼號(hao)探測(ce)器(qi)收集的(de)(de)數據,2019年(nian)估(gu)計(ji)10小時33分(fen)38秒(miao)(miao)。

物理特性

由于其低密度(du)、高(gao)速自轉和(he)(he)流體(ti)的(de)(de)(de)可變性,土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)外形(xing)呈現為(wei)一個橢球體(ti),也就(jiu)是(shi)極(ji)軸相(xiang)對(dui)扁平而赤道相(xiang)對(dui)突出(chu),它的(de)(de)(de)赤道直(zhi)徑(jing)(jing)和(he)(he)兩(liang)極(ji)直(zhi)徑(jing)(jing)之(zhi)比相(xiang)差大約10%(前者120536千(qian)米,后者108728千(qian)米)。其它氣(qi)體(ti)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)雖然也是(shi)橢球體(ti),但突出(chu)程度(du)都較(jiao)小。雖然土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)核心的(de)(de)(de)密度(du)遠高(gao)于水,但由于存(cun)在(zai)較(jiao)厚的(de)(de)(de)大氣(qi)層,土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)仍是(shi)太陽系(xi)中(zhong)僅有的(de)(de)(de)密度(du)低于水的(de)(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing),它的(de)(de)(de)比重是(shi)0.69 g/cm3。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)質量(liang)是(shi)地球的(de)(de)(de)95倍,相(xiang)較(jiao)之(zhi)下木星(xing)(xing)(xing)(xing)質量(liang)是(shi)地球的(de)(de)(de)318倍,但木星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)大約僅為(wei)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)1.21倍。木星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)一起占據(ju)太陽系(xi)總行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)質量(liang)的(de)(de)(de)92%。

內部構造

土(tu)星(xing)被(bei)(bei)稱為氣(qi)態(tai)行星(xing),但它并不完全是氣(qi)態(tai)的(de)。這顆行星(xing)主要(yao)包括氫氣(qi),在(zai)密度為0.01 g/cm3以上時氫氣(qi)變成(cheng)了非理(li)想液體。此密度被(bei)(bei)達到在(zai)包含(han)99.9%土(tu)星(xing)質量的(de)半徑。從行星(xing)內部直到的(de)核心(xin)的(de)溫度,壓力和密度全都(dou)是穩步(bu)上升,使在(zai)行星(xing)的(de)更深層導致氫氣(qi)轉變成(cheng)金屬。

雖然只(zhi)有少量(liang)的(de)(de)直(zhi)接資料,但標準的(de)(de)行星(xing)模型表明,土星(xing)的(de)(de)內部(bu)結構仍被(bei)認為與木星(xing)相(xiang)似(si),即有一個被(bei)氫和氦包圍著的(de)(de)較小核(he)心。巖石核(he)心的(de)(de)構成與地球相(xiang)似(si)但密度更(geng)高,估計核(he)心的(de)(de)質(zhi)量(liang)大約是地球質(zhi)量(liang)的(de)(de)9–22倍。在核(he)心之(zhi)外,有更(geng)厚的(de)(de)液態金屬氫層(ceng),然后是數(shu)層(ceng)的(de)(de)液態氫和氦層(ceng),在最(zui)外層(ceng)是厚達(da)1000 千(qian)米的(de)(de)大氣層(ceng),也存在著各種型態冰(bing)的(de)(de)蹤(zong)跡。

土(tu)星有(you)非常熱的(de)(de)(de)內部,核心的(de)(de)(de)溫度高達11700 °C,并且輻射至太空中(zhong)的(de)(de)(de)能量(liang)是(shi)它接受來自太陽(yang)的(de)(de)(de)能量(liang)的(de)(de)(de)2.5倍。大部分能量(liang)是(shi)由緩慢的(de)(de)(de)重(zhong)力壓縮(克(ke)赫歷(li)程(cheng))產生,但(dan)這(zhe)還不(bu)能充分解釋土(tu)星的(de)(de)(de)熱能制造過程(cheng)。額外的(de)(de)(de)熱能可能由另一種(zhong)機制產生:在土(tu)星內部深處,液態(tai)氦的(de)(de)(de)液滴如雨般穿過較輕的(de)(de)(de)氫,在此過程(cheng)中(zhong)不(bu)斷地通過摩(mo)擦而產生熱。

大氣組成

土星外(wai)圍的(de)(de)(de)(de)大氣層包括96.3%的(de)(de)(de)(de)氫和3.25%的(de)(de)(de)(de)氦(hai),可以偵測到的(de)(de)(de)(de)氣體還有氨、乙(yi)炔(gui)、乙(yi)烷、磷化(hua)氫和甲(jia)烷。上(shang)層的(de)(de)(de)(de)云由氨的(de)(de)(de)(de)冰晶(jing)組成,較(jiao)低(di)層的(de)(de)(de)(de)云則由硫化(hua)氫銨(NH?HS)或水組成。相對(dui)于太(tai)陽(yang)所(suo)含有的(de)(de)(de)(de)豐富的(de)(de)(de)(de)氦(hai),土星大氣層中氦(hai)的(de)(de)(de)(de)豐盈(ying)度(du)明顯高很多。對(dui)于比氦(hai)重的(de)(de)(de)(de)元素的(de)(de)(de)(de)含量(liang),如(ru)今所(suo)知(zhi)不甚精確;但如(ru)果假設與太(tai)陽(yang)系(xi)形成時(shi)的(de)(de)(de)(de)原始豐盈(ying)度(du)是相當的(de)(de)(de)(de),則可估算出這些元素的(de)(de)(de)(de)總質(zhi)量(liang)是地(di)球質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)19-31倍,而且大部分都存在于土星的(de)(de)(de)(de)核心區域。

云層

土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)上(shang)層(ceng)(ceng)大(da)(da)氣(qi)與木星(xing)相(xiang)似(在相(xiang)同定義的(de)(de)(de)前提(ti)下(xia)),同樣都有著顯(xian)而易(yi)見的(de)(de)(de)條紋(wen);但土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)條紋(wen)比(bi)較(jiao)幽(you)暗,并且赤道(dao)附近的(de)(de)(de)條紋(wen)也比(bi)較(jiao)“幽(you)色”。從底部(bu)延(yan)展(zhan)至大(da)(da)約10千(qian)米高處,是(shi)(shi)由水(shui)冰構(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)次,溫(wen)度大(da)(da)約是(shi)(shi)-23℃。在這(zhe)(zhe)之(zhi)(zhi)后是(shi)(shi)硫化氫(qing)氨冰的(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)次,延(yan)伸出另外的(de)(de)(de)50千(qian)米,溫(wen)度大(da)(da)約在-93℃,在這(zhe)(zhe)之(zhi)(zhi)上(shang)是(shi)(shi)80千(qian)米的(de)(de)(de)氨冰云(yun)(yun),溫(wen)度大(da)(da)約是(shi)(shi)-153℃。接近頂部(bu),在云(yun)(yun)層(ceng)(ceng)之(zhi)(zhi)上(shang)200~270千(qian)米是(shi)(shi)可以看見的(de)(de)(de)云(yun)(yun)層(ceng)(ceng)頂端,由數(shu)層(ceng)(ceng)氫(qing)和氦(hai)構(gou)(gou)成(cheng)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)。土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)風速(su)是(shi)(shi)太陽(yang)系(xi)中最高的(de)(de)(de),旅(lv)行(xing)(xing)者號的(de)(de)(de)數(shu)據顯(xian)示土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)東風最高可達500m/s(1800千(qian)米/時)。直(zhi)到旅(lv)行(xing)(xing)者探測器飛(fei)越土(tu)(tu)星(xing),比(bi)較(jiao)纖(xian)細的(de)(de)(de)條紋(wen)才被觀測到。然而從那之(zhi)(zhi)后,地基(ji)望遠鏡也被改善到在通常(chang)情況下(xia)都能夠觀察到土(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)這(zhe)(zhe)些細紋(wen)。

土(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層通常(chang)(chang)都很平靜,偶爾會(hui)出現一些持續較長時間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長圓形(xing)特(te)征,以(yi)及其(qi)他在(zai)木星(xing)上(shang)常(chang)(chang)常(chang)(chang)出現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征。1990年,哈勃太空望遠鏡在(zai)土(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道附近觀察到(dao)一朵極大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白云,是在(zai)旅(lv)行(xing)者號探測(ce)器(qi)與土(tu)(tu)(tu)星(xing)遭(zao)遇(yu)時未曾看見的(de)(de)(de)(de)(de)(de),在(zai)1994年又觀察到(dao)另一朵較小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白云風(feng)暴。1990年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白云是大(da)(da)白斑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)例(li)子(zi),這是在(zai)每一個(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)年(大(da)(da)約30個(ge)(ge)地球(qiu)年),當(dang)土(tu)(tu)(tu)星(xing)北半球(qiu)夏至的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時候(hou)所發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)獨(du)特(te)但短期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象。之前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)白斑分別(bie)出現于(yu)1876、1903、1933和1960年,并且以(yi)1933年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最為著名(ming)。如果(guo)這個(ge)(ge)周(zhou)期能(neng)夠(gou)持續,下一場大(da)(da)風(feng)暴將(jiang)在(zai)大(da)(da)約2020年發(fa)(fa)生(sheng)。來自卡西尼(ni)號探測(ce)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最新圖像(xiang)顯示,土(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)北半球(qiu)呈現與天(tian)王星(xing)相似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)明亮藍(lan)(lan)色。這種藍(lan)(lan)色非常(chang)(chang)可(ke)能(neng)是由瑞利散射造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de),但因為當(dang)時土(tu)(tu)(tu)星(xing)環遮(zhe)蔽住了北半球(qiu),因此從地球(qiu)上(shang)無法(fa)看見這種藍(lan)(lan)色。天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)通過分析紅(hong)外線(xian)影(ying)像(xiang)發(fa)(fa)現土(tu)(tu)(tu)星(xing)有一個(ge)(ge)“溫暖(nuan)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極地漩渦(wo),這種特(te)征在(zai)太陽系內是僅(jin)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)認為這個(ge)(ge)點是土(tu)(tu)(tu)星(xing)上(shang)溫度最高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)點,土(tu)(tu)(tu)星(xing)上(shang)其(qi)他各處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度是-185 °C,而該漩渦(wo)處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度則高(gao)達-122 °C。  

極地風暴

旅行(xing)者(zhe)1號(hao)的(de)(de)影像(xiang)中(zhong)最先被注(zhu)意(yi)到(dao)的(de)(de)是一(yi)個(ge)(ge)長期出(chu)現于(yu)北緯(wei)78°附近,圍(wei)繞(rao)著(zhu)北極的(de)(de)六邊形漩(xuan)渦。不同于(yu)北極,哈勃太空望遠鏡所拍攝到(dao)的(de)(de)南(nan)極區影像(xiang)有(you)明顯的(de)(de)“噴(pen)射氣流”,但(dan)沒有(you)強烈的(de)(de)極區漩(xuan)渦,也沒有(you)“六邊形的(de)(de)駐波”。但(dan)是,NASA報告卡西尼(ni)號(hao)在(zai)2006年11月觀(guan)測到(dao)一(yi)個(ge)(ge)位(wei)于(yu)南(nan)極像(xiang)颶(ju)風的(de)(de)風暴,有(you)著(zhu)清(qing)晰的(de)(de)眼(yan)壁。這是很值得注(zhu)意(yi)的(de)(de)觀(guan)測報告,因(yin)為在(zai)過去除了地(di)球之外,沒有(you)在(zai)任(ren)何的(de)(de)行(xing)星上觀(guan)測到(dao)眼(yan)壁云(包(bao)括伽利略(lve)號(hao)探測器在(zai)木(mu)星的(de)(de)大紅斑上都未(wei)能發現眼(yan)壁云)。

在(zai)北極(ji)的(de)六邊(bian)(bian)(bian)形結(jie)(jie)(jie)構中每(mei)一(yi)邊(bian)(bian)(bian)的(de)直線長度(du)大(da)約是(shi)(shi)13800千米,整(zheng)個結(jie)(jie)(jie)構每(mei)10小(xiao)時39分24秒自轉(zhuan)一(yi)周,與行(xing)星(xing)的(de)無線電波(bo)(bo)輻射周期一(yi)樣(yang),這(zhe)也被認為是(shi)(shi)土星(xing)內(nei)(nei)部的(de)自轉(zhuan)周期。這(zhe)個六邊(bian)(bian)(bian)形結(jie)(jie)(jie)構像大(da)氣層中可見的(de)其他云彩一(yi)樣(yang),在(zai)經度(du)上沒有(you)移(yi)動。這(zhe)個現象的(de)規律性的(de)起(qi)源(yuan)仍在(zai)猜(cai)測之(zhi)中,多數的(de)天文(wen)學家(jia)認為是(shi)(shi)在(zai)大(da)氣層中某種形式的(de)駐(zhu)波(bo)(bo),但是(shi)(shi)六邊(bian)(bian)(bian)形也許(xu)是(shi)(shi)一(yi)種新型態(tai)的(de)極(ji)光。在(zai)實驗室的(de)流(liu)體轉(zhuan)動桶內(nei)(nei)已經模擬出了多邊(bian)(bian)(bian)型結(jie)(jie)(jie)構。

磁層

土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)有一個簡單的(de)具有對稱形狀(zhuang)的(de)內在磁場(chang)——一個磁偶極子。磁場(chang)在赤道的(de)強(qiang)度為0.2高斯(20μT),大約是木星(xing)(xing)(xing)磁場(chang)的(de)20分(fen)之一,比(bi)地球的(de)磁場(chang)微(wei)(wei)弱一點;由于強(qiang)度遠(yuan)比(bi)木星(xing)(xing)(xing)磁場(chang)微(wei)(wei)弱,因此土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)磁層(ceng)(ceng)(ceng)僅延(yan)伸至土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)軌道之外。磁層(ceng)(ceng)(ceng)產生(sheng)的(de)原因很有可能(neng)與木星(xing)(xing)(xing)相似——由金屬氫層(ceng)(ceng)(ceng)(被稱為“金屬氫發電機”)中的(de)電流(liu)引起。與其他的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)一樣,土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)磁層(ceng)(ceng)(ceng)會受到來自太陽(yang)的(de)太陽(yang)風內的(de)帶(dai)電微(wei)(wei)粒影(ying)響而產生(sheng)偏轉。衛星(xing)(xing)(xing)土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)的(de)軌道位于土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)磁層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)外圍,并且(qie)土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)的(de)大氣層(ceng)(ceng)(ceng)外層(ceng)(ceng)(ceng)中的(de)帶(dai)電粒子提供(gong)了等離子體。

土(tu)(tu)星(xing)(xing)環繞太(tai)(tai)(tai)陽(yang)旋轉一周接近30年,在(zai)公轉一次中僅(jin)出現(xian)(xian)兩次土(tu)(tu)星(xing)(xing)雙極光(guang)(guang)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)。哈(ha)勃望遠鏡拍攝的(de)(de)這張圖像(xiang)顯(xian)示土(tu)(tu)星(xing)(xing)每個極地(di)同(tong)時(shi)出現(xian)(xian)閃(shan)亮的(de)(de)極光(guang)(guang)。這一現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)是由于(yu)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)風(feng)形(xing)成的(de)(de)。太(tai)(tai)(tai)陽(yang)風(feng)是太(tai)(tai)(tai)陽(yang)噴射的(de)(de)亞原子(zi)帶電(dian)粒(li)子(zi)流,與(yu)土(tu)(tu)星(xing)(xing)大氣層(ceng)的(de)(de)分子(zi)發生交互作用(yong)。在(zai)地(di)球上,極光(guang)(guang)是帶電(dian)粒(li)子(zi)沿著地(di)球磁(ci)(ci)場線進入大氣層(ceng)形(xing)成的(de)(de)奇特現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)。天文(wen)學家發現(xian)(xian)該圖像(xiang)中土(tu)(tu)星(xing)(xing)北(bei)極和南極極光(guang)(guang)之間存(cun)在(zai)細微的(de)(de)差別,其中包含(han)在(zai)北(bei)極光(guang)(guang)中的(de)(de)明亮橢圓形(xing)狀區域比南極光(guang)(guang)區域略小,并且(qie)光(guang)(guang)線更(geng)強烈一些。這暗(an)示著土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)(ci)場分布并不均(jun)勻,由于(yu)北(bei)極磁(ci)(ci)場更(geng)強一些,當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)粒(li)子(zi)穿過北(bei)極大氣層(ceng)時(shi)被加速形(xing)成能量(liang)較高(gao)的(de)(de)粒(li)子(zi)流。

土星環

1610年(nian)(nian)(nian),意大利天文學家伽利略·伽利雷(lei)(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)觀測(ce)到(dao)在土星(xing)(xing)(xing)的(de)球狀(zhuang)本(ben)(ben)體旁有奇怪(guai)的(de)附(fu)屬物(wu)。1659年(nian)(nian)(nian),荷蘭(lan)學者克里斯蒂安·惠(hui)更斯(Christiaan Huygens)證實這(zhe)是(shi)離開本(ben)(ben)體的(de)光環。當時觀測(ce)到(dao)土星(xing)(xing)(xing)環有5個(ge)(ge)(ge)(1979年(nian)(nian)(nian)先驅者11號又探測(ce)到(dao)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)新環)。1675年(nian)(nian)(nian)意大利天文學家喬凡尼(ni)(ni)·多(duo)美尼(ni)(ni)科·卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(Giovanni Domenico Cassini),發(fa)現土星(xing)(xing)(xing)光環中間有一條(tiao)暗縫(后(hou)(hou)稱卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)縫),他(ta)還猜(cai)測(ce)光環是(shi)由無(wu)數小(xiao)顆粒構成。兩(liang)個(ge)(ge)(ge)多(duo)世紀后(hou)(hou)的(de)分光觀測(ce)證實了他(ta)的(de)猜(cai)測(ce),但(dan)在這(zhe)二(er)百年(nian)(nian)(nian)間,土星(xing)(xing)(xing)環通常被看作是(shi)一個(ge)(ge)(ge)或幾個(ge)(ge)(ge)扁平的(de)固(gu)體物(wu)質盤。直到(dao)1856年(nian)(nian)(nian),英國物(wu)理(li)學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)從理(li)論上論證了土星(xing)(xing)(xing)環是(shi)無(wu)數個(ge)(ge)(ge)小(xiao)衛星(xing)(xing)(xing)在土星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道面上繞土星(xing)(xing)(xing)旋轉的(de)物(wu)質系統。

土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)位(wei)于土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)赤道面上(shang)。在(zai)空間探測(ce)前,從地面觀(guan)測(ce)得(de)知土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)有(you)(you)五個,其(qi)中(zhong)包括(kuo)三個主環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan))和兩(liang)個暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(D環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、E環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan))。B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)寬(kuan)(kuan)又亮,它(ta)的(de)(de)(de)(de)內側是(shi)C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),外(wai)(wai)側是(shi)A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。A、B兩(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)之間為寬(kuan)(kuan)約(yue)4800千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)卡西(xi)尼(ni)縫(feng),是(shi)天文學家卡西(xi)尼(ni)在(zai)1675年(nian)發現的(de)(de)(de)(de),產生環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)原因是(shi)因為光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)中(zhong)有(you)(you)衛(wei)星(xing)(xing)運行,衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)引力造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)內半(ban)(ban)徑(jing)(jing)91500千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),外(wai)(wai)半(ban)(ban)徑(jing)(jing)116500千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),寬(kuan)(kuan)度(du)25000千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),可以(yi)(yi)并(bing)排安(an)放兩(liang)個地球。A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)內半(ban)(ban)徑(jing)(jing)121500千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),外(wai)(wai)半(ban)(ban)徑(jing)(jing)137000千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),寬(kuan)(kuan)度(du)15500千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)。C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)很暗(an),它(ta)從B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)內邊(bian)緣一直延伸到(dao)離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)表面只有(you)(you)12000千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)處,寬(kuan)(kuan)度(du)約(yue)19000千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)。1969年(nian)在(zai)C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內側發現了更(geng)暗(an)的(de)(de)(de)(de)D環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),它(ta)幾乎觸及土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)表面。在(zai)A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)外(wai)(wai)側還(huan)有(you)(you)一個E環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),由非常稀疏的(de)(de)(de)(de)物質碎片構成(cheng),延伸在(zai)五六個土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)半(ban)(ban)徑(jing)(jing)以(yi)(yi)外(wai)(wai)。1979年(nian)9月(yue)先(xian)驅者11號(hao)探測(ce)到(dao)兩(liang)個新環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)——F環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和G環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。F環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)很窄(zhai),寬(kuan)(kuan)度(du)不到(dao)800千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)距離(li)為2.33個土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)半(ban)(ban)徑(jing)(jing),正好在(zai)A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)側。G環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)很遠,展布在(zai)離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)中(zhong)心大約(yue)10~15個土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)半(ban)(ban)徑(jing)(jing)間的(de)(de)(de)(de)廣闊(kuo)地帶。先(xian)驅者11號(hao)還(huan)測(ce)定了A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和卡西(xi)尼(ni)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)位(wei)置、寬(kuan)(kuan)度(du),其(qi)結果同地面觀(guan)測(ce)相差不大。先(xian)驅者11號(hao)的(de)(de)(de)(de)紫外(wai)(wai)輝光(guang)觀(guan)測(ce)發現,在(zai)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)可見環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)周圍(wei)有(you)(you)巨大的(de)(de)(de)(de)氫(qing)云,環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)本身是(shi)氫(qing)云的(de)(de)(de)(de)源。

除了A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)以(yi)外的(de)(de)其他環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)都很暗弱(ruo)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)赤道(dao)面與(yu)軌道(dao)面的(de)(de)傾角較大(da),從(cong)地球上看,土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)呈(cheng)現(xian)出南北方向(xiang)的(de)(de)擺動,這(zhe)就造(zao)成了土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)形狀的(de)(de)周期變(bian)化。仔細觀測(ce)發現(xian),土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內除卡西尼(ni)縫(feng)(feng)以(yi)外,還有若干條縫(feng)(feng),它們(men)是(shi)質點(dian)密度(du)較小的(de)(de)區域,但大(da)多(duo)不(bu)完整(zheng)且(qie)具(ju)有暫(zan)時性(xing)。只(zhi)有A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)中的(de)(de)恩(en)(en)克(ke)(ke)縫(feng)(feng)為(wei)永久性(xing),不(bu)過,環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)(feng)也(ye)不(bu)完整(zheng)。科學家(jia)認為(wei)這(zhe)些環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)(feng)都是(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)引力共(gong)振造(zao)成的(de)(de),猶如(ru)木星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)巨大(da)引力攝動造(zao)成小行星(xing)(xing)(xing)(xing)帶(dai)中的(de)(de)柯克(ke)(ke)伍德縫(feng)(feng)一(yi)(yi)樣(yang)。“先(xian)驅者(zhe)”11號在A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)與(yu)F環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)之間發現(xian)一(yi)(yi)個新的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)(feng),稱為(wei)“先(xian)驅者(zhe)縫(feng)(feng)”,還測(ce)得恩(en)(en)克(ke)(ke)縫(feng)(feng)寬度(du)為(wei)392千米(mi)。由觀測(ce)闡明土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)本質要(yao)歸功于美國(guo)天文(wen)學家(jia)基(ji)勒(le),他在1895年從(cong)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)反(fan)射光的(de)(de)多(duo)普勒(le)頻移發現(xian)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)不(bu)是(shi)固(gu)體盤,而是(shi)以(yi)獨立軌道(dao)繞土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)旋轉的(de)(de)大(da)群質點(dian)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)掩星(xing)(xing)(xing)(xing)并沒有把被(bei)掩的(de)(de)星(xing)(xing)(xing)(xing)光完全擋住(zhu),這(zhe)也(ye)說明土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)由分離(li)質點(dian)構成的(de)(de)。1972年從(cong)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)反(fan)射的(de)(de)雷達回波得知(zhi)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)質點(dian)是(shi)直徑介于4到30厘米(mi)之間的(de)(de)冰塊。

探測器傳回的(de)(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)照片讓科(ke)學(xue)家(jia)非常吃驚,在近處(chu)所(suo)看到的(de)(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)環,竟(jing)然(ran)是一大(da)片碎(sui)石塊(kuai)和冰塊(kuai),使人眼花繚亂(luan)。它們(men)的(de)(de)(de)(de)直徑從(cong)幾厘米(mi)到幾十厘米(mi)不(bu)(bu)等,只有(you)(you)(you)少量(liang)的(de)(de)(de)(de)超過(guo)1米(mi)或(huo)者更大(da),土(tu)星(xing)(xing)周圍的(de)(de)(de)(de)環平(ping)面內有(you)(you)(you)數百條到數千條大(da)小不(bu)(bu)等,形狀各異的(de)(de)(de)(de)環。大(da)部分(fen)環是對(dui)稱(cheng)地繞土(tu)星(xing)(xing)轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de),也(ye)有(you)(you)(you)不(bu)(bu)對(dui)稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)完整的(de)(de)(de)(de)、比較完整的(de)(de)(de)(de)、殘缺不(bu)(bu)全的(de)(de)(de)(de)。環的(de)(de)(de)(de)形狀有(you)(you)(you)鋸(ju)齒形的(de)(de)(de)(de),也(ye)有(you)(you)(you)輻(fu)射狀的(de)(de)(de)(de)。令(ling)科(ke)學(xue)家(jia)迷惑不(bu)(bu)解的(de)(de)(de)(de)是,有(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)環好像是由幾股細繩松散(san)的(de)(de)(de)(de)搓(cuo)成的(de)(de)(de)(de)粗繩一樣,或(huo)者說像姑娘們(men)的(de)(de)(de)(de)發辮那樣相互扭結(jie)在一起。輻(fu)射狀的(de)(de)(de)(de)環更是令(ling)科(ke)學(xue)家(jia)大(da)開了眼界而又傷(shang)透了腦筋,組成環的(de)(de)(de)(de)物(wu)質就像車輪那樣,步(bu)調整齊(qi)地繞著土(tu)星(xing)(xing)轉(zhuan),要(yao)求那些離(li)得越遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)碎(sui)石塊(kuai)和冰塊(kuai)運(yun)(yun)動的(de)(de)(de)(de)速度越快。這顯然(ran)違(wei)背了已經掌(zhang)握的(de)(de)(de)(de)物(wu)質運(yun)(yun)動定律。

美國國家(jia)航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天(tian)局(NASA)的(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)家(jia)于(yu)2009年10月8日發現土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)周圍存在一(yi)(yi)個“隱形”的(de)(de)(de)(de)巨(ju)大光(guang)(guang)環(huan)(huan),這(zhe)個光(guang)(guang)環(huan)(huan)可(ke)以容(rong)納10億(yi)個地球。NASA噴氣推(tui)(tui)進實驗(yan)室稱,該光(guang)(guang)環(huan)(huan)平面與(yu)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)主光(guang)(guang)環(huan)(huan)面成27度(du)傾角,該光(guang)(guang)環(huan)(huan)內側距離土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)約(yue)595萬千米,寬度(du)約(yue)1190萬千米它的(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑相(xiang)當于(yu)300倍土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑。可(ke)容(rong)納大約(yue)10億(yi)個地球。光(guang)(guang)環(huan)(huan)由冰(bing)和(he)塵(chen)埃(ai)微粒組成,它們之間的(de)(de)(de)(de)距離如此之大,即使(shi)你(ni)站在光(guang)(guang)環(huan)(huan)上也看不清楚,另外土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)照射到(dao)的(de)(de)(de)(de)太陽光(guang)(guang)線很少,光(guang)(guang)環(huan)(huan)反(fan)射出的(de)(de)(de)(de)可(ke)見光(guang)(guang)更少,令(ling)它難(nan)以被發現組成光(guang)(guang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)塵(chen)埃(ai)溫度(du)很低,僅(jin)有(you)-193℃,但卻散發出熱輻射。NASA斯(si)皮(pi)策太空(kong)望(wang)遠(yuan)鏡正是捕捉到(dao)這(zhe)些(xie)熱輻射,才發現了這(zhe)個巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)環(huan)(huan)。土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)九的(de)(de)(de)(de)軌道(dao)穿越該光(guang)(guang)環(huan)(huan)。科(ke)學(xue)家(jia)們認(ren)為,光(guang)(guang)環(huan)(huan)內的(de)(de)(de)(de)冰(bing)和(he)塵(chen)埃(ai)來(lai)(lai)自于(yu)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六與(yu)彗星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)碰(peng)撞。光(guang)(guang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)發現可(ke)能有(you)助于(yu)解釋關于(yu)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)八的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個古(gu)老而神秘的(de)(de)(de)(de)問題。天(tian)文學(xue)家(jia)卡西尼1671年首次發現土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)八,稱這(zhe)個星(xing)(xing)(xing)球一(yi)(yi)面黑(hei)一(yi)(yi)面白(bai),就像(xiang)太極符號一(yi)(yi)樣。新(xin)發現的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)環(huan)(huan)旋轉軌道(dao)與(yu)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)八相(xiang)反(fan)。科(ke)學(xue)家(jia)們推(tui)(tui)測,光(guang)(guang)環(huan)(huan)內的(de)(de)(de)(de)塵(chen)埃(ai)飛濺到(dao)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)八表面上,形成了黑(hei)色區(qu)域。“長久以來(lai)(lai),航(hang)(hang)天(tian)學(xue)者一(yi)(yi)直(zhi)認(ren)為土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)九與(yu)土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)八表面之上的(de)(de)(de)(de)黑(hei)色物質之間存在某種聯系,新(xin)發現的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)環(huan)(huan)為此提供了令(ling)人(ren)信服的(de)(de)(de)(de)證(zheng)據。”新(xin)光(guang)(guang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)發現者之一(yi)(yi)、馬里蘭(lan)大學(xue)專家(jia)道(dao)格(ge)拉斯(si)·漢(han)密爾(er)頓說。

衛星

土(tu)星(xing)有(you)(you)為(wei)數(shu)眾(zhong)多(duo)的(de)(de)衛(wei)星(xing)。精確(que)的(de)(de)數(shu)量(liang)尚不(bu)能(neng)確(que)定,所(suo)有(you)(you)在(zai)環上的(de)(de)大(da)(da)冰塊(kuai)(kuai)理論上來(lai)說都是(shi)(shi)衛(wei)星(xing),而且要區分出是(shi)(shi)環上的(de)(de)大(da)(da)顆(ke)粒還(huan)是(shi)(shi)小(xiao)(xiao)衛(wei)星(xing)是(shi)(shi)很(hen)困(kun)難(nan)的(de)(de)。到(dao)2009年已經確(que)認的(de)(de)衛(wei)星(xing)有(you)(you)62顆(ke),到(dao)2019年已經確(que)認的(de)(de)衛(wei)星(xing)有(you)(you)82顆(ke),其中(zhong)53顆(ke)已經有(you)(you)了正式的(de)(de)名稱,29顆(ke)仍然(ran)未(wei)被命名。還(huan)另(ling)外(wai)3顆(ke)衛(wei)星(xing)可能(neng)是(shi)(shi)環上塵埃的(de)(de)聚集體(ti)而未(wei)能(neng)確(que)認。此(ci)外(wai),有(you)(you)證(zheng)據表明,土(tu)星(xing)環中(zhong)有(you)(you)數(shu)十至數(shu)百個直徑為(wei)40-500米的(de)(de)小(xiao)(xiao)衛(wei)星(xing), 不(bu)被認為(wei)是(shi)(shi)真正的(de)(de)衛(wei)星(xing)。從(cong)理論上來(lai)說,所(suo)有(you)(you)在(zai)環上的(de)(de)大(da)(da)冰塊(kuai)(kuai)都是(shi)(shi)衛(wei)星(xing),但(dan)要區分出是(shi)(shi)環上的(de)(de)大(da)(da)冰塊(kuai)(kuai)還(huan)是(shi)(shi)小(xiao)(xiao)衛(wei)星(xing)是(shi)(shi)很(hen)困(kun)難(nan)的(de)(de)。許(xu)多(duo)衛(wei)星(xing)都非常(chang)的(de)(de)小(xiao)(xiao),34顆(ke)的(de)(de)直徑小(xiao)(xiao)于10千米,另(ling)外(wai)13顆(ke)的(de)(de)直徑小(xiao)(xiao)于50千米,只(zhi)有(you)(you)7顆(ke)有(you)(you)足夠的(de)(de)質量(liang)能(neng)夠以自身的(de)(de)重力達到(dao)流體(ti)靜(jing)力平(ping)衡(heng)。

土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)一(yi)個顯著的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)系(xi)(xi)統,主(zhu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)成分是(shi)(shi)冰(bing)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)粒(li)和(he)較少數的(de)(de)(de)(de)(de)巖石殘(can)骸以及塵土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)已經(jing)確認的(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)62顆,其中(zhong)(zhong)9個是(shi)(shi)1900年以前發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六是(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)(xi)統中(zhong)(zhong)最(zui)大(da)(da)和(he)太陽(yang)系(xi)(xi)中(zhong)(zhong)第(di)二大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(半(ban)徑2575千(qian)米)(太陽(yang)系(xi)(xi)最(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)木衛(wei)(wei)(wei)三半(ban)徑2634千(qian)米),比行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)水星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)還要(yao)大(da)(da);而且土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六是(shi)(shi)太陽(yang)系(xi)(xi)僅有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)擁有(you)明顯大(da)(da)氣(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。最(zui)先(xian)發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)前九顆衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)按(an)距(ju)離土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)由近(jin)(jin)(jin)到遠排(pai)列為(wei):土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)二、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)三、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)七(qi)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)八、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)九。但土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)十比土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)更靠近(jin)(jin)(jin)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),離土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離只有(you)159500千(qian)米,僅為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)赤道半(ban)徑的(de)(de)(de)(de)(de)2.66倍,已接近(jin)(jin)(jin)洛希極限。這些衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)赤道平(ping)面(mian)附近(jin)(jin)(jin)以近(jin)(jin)(jin)圓軌(gui)道繞土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)轉動。

1980年,當旅行(xing)者號(hao)探測器飛過土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)時,在原有的(de)(de)(de)九顆(ke)衛星(xing)(xing)(xing)(土(tu)(tu)(tu)衛一到土(tu)(tu)(tu)衛九)基礎上,又發(fa)現了八顆(ke)新的(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing)。但是很難說土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)究竟有多少衛星(xing)(xing)(xing)。一些組成(cheng)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)光環(huan)的(de)(de)(de)較大的(de)(de)(de)粒子實際上也(ye)許(xu)就是小衛星(xing)(xing)(xing)。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)在太(tai)陽系中擁(yong)有的(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing)最多。跟(gen)木星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)不(bu)一樣,土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)不(bu)能簡單地以成(cheng)分和密度歸類劃(hua)分。“旅行(xing)者號(hao)”所發(fa)現的(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing)顯示出復雜多樣的(de)(de)(de)特征。

土星部分衛星

天文學家(jia)從旅行者(zhe)號探測器發回的(de)(de)(de)(de)資料(liao)發現,除土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)外,土(tu)(tu)(tu)星的(de)(de)(de)(de)其他衛(wei)(wei)(wei)星都(dou)比較小,在(zai)寒冷的(de)(de)(de)(de)表面上(shang)都(dou)有隕擊的(de)(de)(de)(de)疤痕,像(xiang)破碎了的(de)(de)(de)(de)蛋(dan)殼。土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)一表面上(shang)有一個直徑(jing)達(da)128千米(mi)的(de)(de)(de)(de)赫歇爾隕石坑;土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)有著荒(huang)涼(liang)的(de)(de)(de)(de)平原、隕石坑和斷皺(zhou)的(de)(de)(de)(de)山脊(ji),它(ta)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同區域代表著不(bu)同的(de)(de)(de)(de)歷(li)史時(shi)期(qi);土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)上(shang)有一個又深(shen)又寬,長約800千米(mi)的(de)(de)(de)(de)裂谷;土(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)四表面有稀疏而明亮(liang)的(de)(de)(de)(de)條紋,它(ta)們都(dou)環繞著隕石坑。

2019年10月,國際天(tian)文聯合會小行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中心宣布,研究人員在(zai)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍新發現20顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。這20顆(ke)新發現的(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)每顆(ke)直(zhi)徑(jing)(jing)僅約5千米,其(qi)中17顆(ke)是逆行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),即繞土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運轉(zhuan)方向與(yu)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)方向相反;另3顆(ke)為(wei)(wei)順(shun)行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。它們都屬于距土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)較遠的(de)(de)(de)外層(ceng)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),其(qi)中一(yi)顆(ke)逆行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是迄今已知距土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最遠的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。依照軌道傾(qing)角的(de)(de)(de)不同,土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)外層(ceng)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)劃分為(wei)(wei)諾爾(er)斯(si)群(qun)(qun)、高盧(lu)(lu)群(qun)(qun)和因紐(niu)特(te)群(qun)(qun)。新發現的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中,有(you)兩顆(ke)順(shun)行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)歸入因紐(niu)特(te)群(qun)(qun),研究人員認為(wei)(wei)這兩顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)該群(qun)(qun)其(qi)他(ta)成員一(yi)樣,都是由一(yi)顆(ke)大(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)遙遠的(de)(de)(de)過去分裂而(er)成。17顆(ke)逆行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)劃入諾爾(er)斯(si)群(qun)(qun),它們可能(neng)也曾同屬于一(yi)顆(ke)更大(da)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。還有(you)一(yi)顆(ke)順(shun)行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軌道傾(qing)角與(yu)高盧(lu)(lu)群(qun)(qun)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)相似,但其(qi)軌道半徑(jing)(jing)比包(bao)括(kuo)高盧(lu)(lu)群(qun)(qun)成員在(zai)內的(de)(de)(de)其(qi)他(ta)順(shun)行衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)都大(da)得多。

觀測與探測

古代觀測

在(zai)史前時代(dai)就已(yi)經知道土(tu)星的(de)存在(zai),在(zai)古代(dai),它是(shi)(shi)除了地球之(zhi)外已(yi)知的(de)五顆行(xing)星中最遠的(de)一顆,并且有與其(qi)特性相符的(de)各(ge)式各(ge)樣的(de)神(shen)(shen)話。在(zai)古羅(luo)馬神(shen)(shen)話中它是(shi)(shi)農神(shen)(shen),從這(zhe)顆行(xing)星所采用的(de)名字,它是(shi)(shi)農業和(he)收獲的(de)神(shen)(shen)祇。羅(luo)馬人認為他(ta)與希(xi)臘神(shen)(shen)克(ke)洛(luo)(luo)諾斯,希(xi)臘人認為最外層的(de)行(xing)星是(shi)(shi)神(shen)(shen)圣的(de)克(ke)洛(luo)(luo)諾斯,而羅(luo)馬人也(ye)承襲這(zhe)個傳統。

在印度(du)占(zhan)星學,有(you)(you)9個(ge)占(zhan)星用(yong)的(de)(de)(de)(de)天體,像是(shi)(shi)著名(ming)的(de)(de)(de)(de)納(na)瓦格拉(la)哈歷(Navagraha,梵文:??????),土(tu)星是(shi)(shi)其中之(zhi)(zhi)一稱(cheng)為(wei)“Sani”或“Shani”,法官在眾行星之(zhi)(zhi)中,由大家(jia)共同評(ping)判各自的(de)(de)(de)(de)行為(wei)是(shi)(shi)好或是(shi)(shi)壞。古代的(de)(de)(de)(de)中國和日本文化(hua)(hua)依(yi)據中國的(de)(de)(de)(de)五(wu)行之(zhi)(zhi)說選定這顆行星是(shi)(shi)土(tu)星,是(shi)(shi)在傳統上用(yong)于自然分(fen)類的(de)(de)(de)(de)元素之(zhi)(zhi)一。在古希伯(bo)來語,土(tu)星稱(cheng)為(wei)“Shabbathai”,它(ta)的(de)(de)(de)(de)天使(shi)(shi)是(shi)(shi)卡西爾(er)(Cassiel),意思是(shi)(shi)智(zhi)慧之(zhi)(zhi)神(shen)或有(you)(you)益(yi)于身心(xin)的(de)(de)(de)(de);是(shi)(shi)Agiel(精靈(ling)),它(ta)更(geng)為(wei)黑暗的(de)(de)(de)(de)一面就是(shi)(shi)惡魔(lzaz)。在奧(ao)圖曼土(tu)耳其使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)烏爾(er)都語和馬來語,它(ta)的(de)(de)(de)(de)名(ming)稱(cheng)是(shi)(shi)“Zuhal”,是(shi)(shi)從阿拉(la)伯(bo)文???轉化(hua)(hua)過(guo)來的(de)(de)(de)(de),

使用(yong)口徑1.5厘(li)米(mi)的(de)(de)(de)望遠鏡就能(neng)看(kan)見土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)環,但直(zhi)到(dao)1610年(nian)伽(jia)利略·伽(jia)利雷(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)用(yong)望遠鏡看(kan)了(le)才(cai)(cai)知(zhi)道它的(de)(de)(de)存在(zai)。他雖然起初(chu)認為是(shi)在(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)兩側(ce)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing),直(zhi)到(dao)克里斯蒂安·惠更(geng)斯(Christiaan Huygens)使用(yong)倍數更(geng)高的(de)(de)(de)望遠鏡才(cai)(cai)看(kan)清楚并認為是(shi)環。惠更(geng)斯也(ye)發(fa)現(xian)了(le)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六。不(bu)久之后,卡西尼(ni)發(fa)現(xian)了(le)另外4顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing):土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)八(ba)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)三和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)。在(zai)1675年(nian),喬凡尼(ni)·多美尼(ni)科·卡西尼(ni)(Giovanni Domenico Cassini)發(fa)現(xian)了(le)著(zhu)名的(de)(de)(de)卡西尼(ni)縫。之后一段時間(jian)都沒(mei)有(you)(you)進一步的(de)(de)(de)有(you)(you)意義發(fa)現(xian),直(zhi)到(dao)1789年(nian)威(wei)(wei)廉(lian)·赫歇爾(Willim Herschel)才(cai)(cai)再(zai)發(fa)現(xian)兩顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing):土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)一和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)二。形狀(zhuang)不(bu)規(gui)則(ze)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)七(qi)和(he)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六有(you)(you)著(zhu)共振(zhen),是(shi)在(zai)1848年(nian)被威(wei)(wei)廉(lian)·拉塞爾(William Lassell)發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)。在(zai)1899年(nian),威(wei)(wei)廉(lian)·亨利·皮克林(William Henry Pickering)發(fa)現(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)九,一顆(ke)極度不(bu)規(gui)則(ze)衛(wei)(wei)(wei)星(xing),它沒(mei)有(you)(you)如同更(geng)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)般的(de)(de)(de)同步轉(zhuan)動。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)九是(shi)第一顆(ke)被發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)這(zhe)種衛(wei)(wei)(wei)星(xing),它以周(zhou)期超過一年(nian)的(de)(de)(de)逆行軌道繞著(zhu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)公轉(zhuan)。在(zai)20世紀初(chu)期,對(dui)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六的(de)(de)(de)研究在(zai)1944年(nian)確認它有(you)(you)濃厚的(de)(de)(de)大氣層——這(zhe)是(shi)在(zai)太陽(yang)系的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)中(zhong)很獨特的(de)(de)(de)特征。

現代觀測

說(shuo)到太陽系(xi)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)八(ba)(ba)大(da)行(xing)星(xing)(xing)(xing),大(da)多(duo)數(shu)人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腦海里(li),第一個(ge)(ge)浮現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)或(huo)許就是(shi)(shi)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)了。無可(ke)否認,土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯著光(guang)環是(shi)(shi)八(ba)(ba)大(da)行(xing)星(xing)(xing)(xing)里(li)僅有,使(shi)(shi)用一般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)文望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)就能輕易(yi)看見(jian)了,其(qi)他行(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)環,猶如小(xiao)巫見(jian)大(da)巫,相比土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)環十分不起眼(yan)。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)最吸引人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地方(fang),莫過于那(nei)漂亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)環,猶如天(tian)使(shi)(shi)頭上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)環那(nei)樣,耀眼(yan)奪目。有天(tian)文望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)讀者們(men),無論你的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)大(da)或(huo)小(xiao),依然可(ke)見(jian)其(qi)光(guang)環。如果天(tian)氣(qi)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua),不妨把望遠(yuan)(yuan)鏡(jing)拿(na)出來(lai)觀測下土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing),2013年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環傾(qing)斜角(jiao)度,個(ge)(ge)人覺得是(shi)(shi)恰到好(hao)處的(de)(de)(de)(de)(de)(de),整個(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)看起來(lai)就很漂亮(個(ge)(ge)人喜好(hao)而(er)已)。在接下來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4年里(li),土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環的(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)斜角(jiao)度會(hui)繼續增加,直到2017年,土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環增開角(jiao)度最大(da),屆時土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整體亮度也會(hui)增加。

土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)肉眼可(ke)見(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)五顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中距離(li)(li)最遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一顆(ke),其他(ta)四顆(ke)是(shi)(shi)水星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、金星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、火(huo)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(天(tian)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)灶(zao)神星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)黑暗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境下也(ye)能(neng)用肉眼看(kan)見(jian)(jian)),并(bing)且直到(dao)1781年發(fa)現天(tian)王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)前(qian),是(shi)(shi)早期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)文學家所知道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最后(hou)(hou)一顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。以(yi)(yi)(yi)肉眼在(zai)(zai)夜晚看(kan)見(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)一顆(ke)明(ming)亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),發(fa)出淡黃(huang)色光芒(mang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光點(dian),光度通常在(zai)(zai)+1至0等之(zhi)間(jian),以(yi)(yi)(yi)29?年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周期(qi)在(zai)(zai)黃(huang)道上(shang)以(yi)(yi)(yi)黃(huang)道帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)眾星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)作(zuo)為背(bei)景,繞(rao)行(xing)天(tian)球一周。多數人借助于光學儀器(大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)筒鏡(jing)或望遠(yuan)鏡(jing))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)協助,以(yi)(yi)(yi)20倍(bei)(bei)以(yi)(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)倍(bei)(bei)數,就能(neng)清楚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)看(kan)見(jian)(jian)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)外行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),在(zai)(zai)合日(ri)(視(shi)覺(jue)上(shang)接近太(tai)陽)前(qian)后(hou)(hou)兩個月(yue)(yue)以(yi)(yi)(yi)外,其他(ta)時(shi)間(jian)也(ye)適合觀(guan)(guan)測(ce)。而跟外行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質一樣當沖(chong)日(ri)時(shi)是(shi)(shi)觀(guan)(guan)測(ce)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最好時(shi)候,因為土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)沖(chong)日(ri)時(shi),土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最亮(約0等)之(zhi)余視(shi)直徑(角直徑)也(ye)最大(da)而且沖(chong)日(ri)前(qian)后(hou)(hou)整夜可(ke)見(jian)(jian)。通過三(san)英寸口徑(物鏡(jing)直徑)或以(yi)(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing),以(yi)(yi)(yi)目(mu)鏡(jing)放(fang)大(da)80倍(bei)(bei)以(yi)(yi)(yi)上(shang)便(bian)能(neng)透(tou)過它清楚看(kan)見(jian)(jian)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)及土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環,在(zai)(zai)大(da)氣(qi)穩(wen)定時(shi)(放(fang)大(da)100倍(bei)(bei)以(yi)(yi)(yi)上(shang))還能(neng)看(kan)到(dao)卡西尼環縫。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)天(tian)空(kong)中可(ke)見(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)部分時(shi)間(jian),都(dou)是(shi)(shi)值得(de)鼓(gu)勵大(da)家觀(guan)(guan)賞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)標。在(zai)(zai)接近沖(chong)(行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置在(zai)(zai)離(li)(li)日(ri)度180°之(zhi)處,也(ye)就是(shi)(shi)在(zai)(zai)天(tian)空(kong)中與太(tai)陽相對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向上(shang))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)后(hou)(hou)時(shi)段是(shi)(shi)觀(guan)(guan)賞土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最佳時(shi)段。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)(zai)2002年12月(yue)(yue)17日(ri)沖(chong)日(ri)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)亮度最大(da),因為土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環以(yi)(yi)(yi)最有利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度朝向地球。

先驅者11號探測

為(wei)了探(tan)測太陽系外(wai)圍(wei)空間的(de)(de)物理(li)情況,1973年(nian)4月(yue)(yue)先(xian)驅(qu)者11號(hao)發(fa)射(she),1979年(nian)9月(yue)(yue)1日飛臨土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing),成(cheng)為(wei)第一個就(jiu)近探(tan)測土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)人(ren)造天體。先(xian)驅(qu)者11號(hao)發(fa)現土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)一個由電(dian)離氫構成(cheng)的(de)(de)廣延電(dian)離層,其高層溫度約為(wei)977℃。觀測結果表明(ming),土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)極區有(you)極光。先(xian)驅(qu)者11號(hao)飛船于1979年(nian)8月(yue)(yue)、9月(yue)(yue)在距土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)128萬千(qian)米(mi)處(chu)發(fa)現,土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁場(chang)(chang)十分(fen)特殊,磁場(chang)(chang)圖很像(xiang)一條大(da)鯨魚,其頭部圓鈍,兩邊伸出扁(bian)形翅,還有(you)粗壯的(de)(de)尾巴。土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁場(chang)(chang)的(de)(de)磁軸(zhou)與其自轉軸(zhou)吻合,磁心偏離土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)核心22.5千(qian)米(mi)。磁場(chang)(chang)范(fan)圍(wei)比地球的(de)(de)磁場(chang)(chang)范(fan)圍(wei)大(da)上千(qian)倍(bei),但比木星(xing)(xing)(xing)(xing)磁場(chang)(chang)小(xiao),也沒有(you)木星(xing)(xing)(xing)(xing)磁場(chang)(chang)復(fu)雜。

旅行者1號和2號探測

旅行(xing)者(zhe)1號(hao)、2號(hao)在考(kao)(kao)察完木星(xing)(xing)(xing)后(hou),繼續駛(shi)向土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing),對土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)進(jin)行(xing)考(kao)(kao)察。完成考(kao)(kao)察土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)任務后(hou),旅行(xing)者(zhe)2號(hao)又繼續飛(fei)(fei)向天(tian)王星(xing)(xing)(xing)和海(hai)王星(xing)(xing)(xing),對它們(men)進(jin)行(xing)考(kao)(kao)察。這(zhe)些“一(yi)身多任”的(de)(de)宇宙飛(fei)(fei)船,為我們(men)帶來了土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)新消息。美(mei)國國立(li)光(guang)學天(tian)文(wen)(wen)臺(tai)的(de)(de)科學家們(men)在研究“旅行(xing)者(zhe)”2號(hao)發回的(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)照(zhao)片時(shi),發現了一(yi)個奇(qi)怪的(de)(de)現象:在土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)北(bei)極上(shang)空(kong)有個六角(jiao)(jiao)形的(de)(de)云團(tuan)(tuan)。這(zhe)個云團(tuan)(tuan)以(yi)北(bei)極點(dian)為中心,并按照(zhao)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)自轉的(de)(de)速度旋(xuan)轉。土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)北(bei)極的(de)(de)六角(jiao)(jiao)形云團(tuan)(tuan)并不(bu)是旅行(xing)者(zhe)2號(hao)直接拍到,因為“旅行(xing)者(zhe)”2號(hao)并沒有直接飛(fei)(fei)越土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)北(bei)極上(shang)空(kong)。但它在土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)周圍繞行(xing)時(shi),從各個角(jiao)(jiao)度拍下了土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)照(zhao)片。天(tian)文(wen)(wen)學家們(men)把那些照(zhao)片合成以(yi)后(hou),才看清了土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)北(bei)極上(shang)空(kong)的(de)(de)全貌(mao),也(ye)才發現了那個六角(jiao)(jiao)形云團(tuan)(tuan)。土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)北(bei)極上(shang)空(kong)六角(jiao)(jiao)形云團(tuan)(tuan)的(de)(de)出現,促使科學家們(men)不(bu)得不(bu)重(zhong)新認識土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing),NASA推測其成因與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)氣候有關。

卡西尼號探測

卡西(xi)尼(ni)號是卡西(xi)尼(ni)—惠(hui)更斯(si)號的(de)一個組(zu)成部分。卡西(xi)尼(ni)—惠(hui)更斯(si)號是美國(guo)國(guo)家(jia)航空(kong)航天(tian)(tian)局、歐洲航天(tian)(tian)局和(he)意(yi)大(da)利航天(tian)(tian)局的(de)一個合(he)作(zuo)項目(mu),主(zhu)要任務是對土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)系進行空(kong)間探測。卡西(xi)尼(ni)號探測器以意(yi)大(da)利出生的(de)法(fa)國(guo)天(tian)(tian)文學家(jia)卡西(xi)尼(ni)的(de)名(ming)字(zi)命名(ming),其任務是環繞土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)飛(fei)行,對土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)及(ji)其大(da)氣(qi)、光環、衛星(xing)(xing)(xing)和(he)磁場(chang)進行深入(ru)考察,

卡(ka)西(xi)尼號太空探(tan)測器在經過6年(nian)8個月、35億千米的(de)漫長太空旅行之后,已于北京時(shi)間2004年(nian)7月1日12時(shi)12分按計(ji)劃順利進入環(huan)繞土星(xing)(xing)(xing)轉(zhuan)動的(de)軌道(dao),開始計(ji)劃對(dui)土星(xing)(xing)(xing)大氣、光環(huan)和衛星(xing)(xing)(xing)進行歷時(shi)4年(nian)的(de)科學考察(實際上(shang)持續(xu)了13年(nian)之久)。將(jiang)近距離地縱(zong)覽土星(xing)(xing)(xing)全貌,對(dui)土星(xing)(xing)(xing)和它眾多的(de)衛星(xing)(xing)(xing)進行全面考察。

卡西尼號(hao)從2004年(nian)1月(yue)起,就開始拍攝土星家族(zu)全面(mian)、完(wan)整的(de)照片和電影(ying)。卡西尼號(hao)攜帶的(de)照相機(ji),比(bi)哈勃太空(kong)望遠鏡上的(de)同類照相機(ji)性能更好(hao)。在(zai)臨(lin)近入軌之(zhi)前,2004年(nian)6月(yue)11日,它(ta)對土衛(wei)(wei)九進行了探測,拍攝了這顆衛(wei)(wei)星極(ji)其清晰(xi)的(de)照片。土衛(wei)(wei)九是土星距(ju)離最遠的(de)一顆衛(wei)(wei)星,半徑(jing)110千米,科(ke)學家猜想它(ta)是被土星俘獲的(de)一顆小(xiao)行星。“卡西尼號(hao)”在(zai)離開它(ta)2000千米處經過對它(ta)的(de)質量(liang)和密度進行了測量(liang),

2005年(nian)(nian)2月17日,卡西尼(ni)號(hao)在離(li)開(kai)土(tu)衛二(er)1179千(qian)米處經過,而同年(nian)(nian)3月9日,距離(li)更近(jin)到(dao)499千(qian)米。土(tu)衛二(er)半徑(jing)(jing)250千(qian)米表(biao)(biao)(biao)面非常明亮(liang),幾乎能(neng)反射百(bai)分之百(bai)的(de)(de)(de)陽光(guang)。科學(xue)家懷疑它(ta)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面是光(guang)滑的(de)(de)(de)冰層,卡西尼(ni)號(hao)探測它(ta)的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)以(yi)判斷它(ta)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)層下面是否有(you)含鹽分的(de)(de)(de)水存在。2005年(nian)(nian)4~9月,卡西尼(ni)號(hao)的(de)(de)(de)軌道(dao)將(jiang)從(cong)土(tu)星(xing)赤道(dao)面改變到(dao)與這一平面成(cheng)22度(du)夾角,居高臨下對(dui)土(tu)星(xing)光(guang)環(huan)(huan)和大氣進行(xing)測量,進一步探測光(guang)環(huan)(huan)結(jie)構、組(zu)成(cheng)光(guang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)物(wu)質粒子和土(tu)星(xing)大氣物(wu)理(li)特性。2005年(nian)(nian)9~11月,卡西尼(ni)號(hao)將(jiang)逐(zhu)個(ge)(ge)接近(jin)土(tu)衛四(si)、土(tu)衛五(wu)、土(tu)衛七和土(tu)衛三(san),分別對(dui)它(ta)們進行(xing)觀(guan)測。土(tu)衛四(si)半徑(jing)(jing)560千(qian)米土(tu)衛五(wu)半徑(jing)(jing)870千(qian)米,它(ta)們的(de)(de)(de)外表(biao)(biao)(biao)很像我們的(de)(de)(de)月亮(liang),密布環(huan)(huan)形(xing)山。土(tu)衛七位(wei)于土(tu)衛六與土(tu)衛八之間形(xing)狀不規則最長(chang)處直(zhi)徑(jing)(jing)175千(qian)米,很像一顆小行(xing)星(xing)。土(tu)衛三(san)半徑(jing)(jing)530千(qian)米,密度(du)和水一樣,很可能(neng)是一個(ge)(ge)冰球。

2006年(nian)(nian)7月(yue)到(dao)(dao)(dao)2007年(nian)(nian)7月(yue),卡(ka)西尼號(hao)將(jiang)(jiang)系(xi)統地監視和(he)(he)(he)(he)拍(pai)攝(she)土(tu)(tu)星(xing)(xing)、土(tu)(tu)星(xing)(xing)光(guang)環、土(tu)(tu)星(xing)(xing)磁(ci)層的(de)(de)圖像。2007年(nian)(nian)7~9月(yue)它將(jiang)(jiang)再次(ci)拍(pai)攝(she)土(tu)(tu)星(xing)(xing)及其家族的(de)(de)電影,并(bing)在(zai)(zai)9月(yue)10日到(dao)(dao)(dao)離開(kai)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八約1000千(qian)米(mi)(mi)處(chu)對土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八進(jin)行觀(guan)測(ce)(ce)。土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八半(ban)徑為(wei)(wei)720千(qian)米(mi)(mi)其表面一面顏色(se)很暗(an),另一面卻接近(jin)白色(se),很為(wei)(wei)奇特。2007年(nian)(nian)10月(yue)到(dao)(dao)(dao)2008年(nian)(nian)7月(yue),卡(ka)西尼號(hao)將(jiang)(jiang)逐步地進(jin)一步增大(da)軌道與土(tu)(tu)星(xing)(xing)赤(chi)道平面的(de)(de)夾角,最后(hou)達(da)到(dao)(dao)(dao)75.6度這樣卡(ka)西尼號(hao)就(jiu)能(neng)更好地觀(guan)測(ce)(ce)土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)光(guang)環,測(ce)(ce)量遠離土(tu)(tu)星(xing)(xing)赤(chi)道平面處(chu)的(de)(de)磁(ci)場和(he)(he)(he)(he)粒子、監視土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)兩極地區(qu)和(he)(he)(he)(he)觀(guan)測(ce)(ce)土(tu)(tu)星(xing)(xing)極光(guang)現(xian)象。其間,在(zai)(zai)2007年(nian)(nian)12月(yue)3日和(he)(he)(he)(he)2008年(nian)(nian)3月(yue)12日,兩次(ci)接近(jin)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)一,分別在(zai)(zai)離開(kai)土(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)一6190千(qian)米(mi)(mi)和(he)(he)(he)(he)995千(qian)米(mi)(mi)處(chu)對這顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)進(jin)行觀(guan)測(ce)(ce)。2017年(nian)(nian)9月(yue)15日,已經(jing)在(zai)(zai)太空工作(zuo)20年(nian)(nian)的(de)(de)卡(ka)西尼號(hao)探測(ce)(ce)器在(zai)(zai)受(shou)控情(qing)況下,于(yu)土(tu)(tu)星(xing)(xing)大(da)氣層中(zhong)墜毀(hui)。

未來探測計劃

將(jiang)于2026年發(fa)射(she)蜻蜓號(Dragonfly)著陸器前往(wang)土(tu)(tu)星(xing)(xing)最大衛星(xing)(xing)——土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)(Titan)。蜻蜓號將(jiang)對土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)進行(xing)(xing)(xing)全方位探(tan)查,研究(jiu)生命(ming)的(de)起源以(yi)及該(gai)星(xing)(xing)球(qiu)是否能夠維持(chi)微生物(wu)生命(ming)。NASA在其官網聲明中稱,蜻蜓號是一架雙四軸無人飛行(xing)(xing)(xing)器,擬于2026年年發(fa)射(she),2034年抵達土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)。蜻蜓號將(jiang)探(tan)索土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)這個(ge)(ge)冰冷(leng)世(shi)界的(de)幾十個(ge)(ge)地點,采(cai)樣(yang)和(he)測量(liang)土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)表面有(you)機物(wu)質的(de)組成(cheng),以(yi)表征土(tu)(tu)衛六(liu)(liu)環境的(de)可(ke)居住(zhu)性(xing),并調查生命(ming)起源化學(xue)(xue)的(de)進展。這也(ye)將(jiang)是NASA首次在另一個(ge)(ge)星(xing)(xing)球(qiu)使用多(duo)旋翼飛行(xing)(xing)(xing)器進行(xing)(xing)(xing)科學(xue)(xue)研究(jiu)。

世界紀錄

土(tu)星是(shi)密(mi)度最(zui)小的行(xing)星,擁有最(zui)多的衛星,發生過最(zui)高(gao)的風眼墻、持續(xu)時間最(zui)長的閃電暴。土(tu)星周圍寬闊的環(huan)系(xi)也是(shi)太陽系(xi)中最(zui)大(da)的環(huan)系(xi)。(吉尼(ni)斯世界紀錄)

本(ben)百科詞條(tiao)由網站注冊用(yong)戶(hu)【 歲月(yue)靜好 】編輯上傳提供,詞條(tiao)屬(shu)于開放詞條(tiao),當前(qian)頁面(mian)所(suo)展(zhan)示的(de)(de)詞條(tiao)介紹涉及宣傳內(nei)容屬(shu)于注(zhu)冊用戶個人(ren)編輯行(xing)為(wei)(wei),與(yu)【土星】的(de)(de)所(suo)屬(shu)企業/所(suo)有人(ren)/主體無關,網(wang)站不完(wan)全保證內(nei)容信息(xi)的(de)(de)準(zhun)確性(xing)、真實(shi)性(xing),也不代表本站立(li)場(chang),各項數(shu)據信息(xi)存在更新不及時的(de)(de)情況(kuang),僅供參考,請(qing)以官(guan)方發布為(wei)(wei)準(zhun)。如果(guo)頁面(mian)內(nei)容與(yu)實(shi)際情況(kuang)不符,可點擊(ji)“反饋”在線向網(wang)站提出修改(gai),網(wang)站將(jiang)核實(shi)后進行(xing)更正。 反饋
詞條所在榜單
發表評論
您還未登錄,依《網絡安全法》相關要求,請您登錄賬戶后再提交發布信息。點擊登錄>>如您還未注冊,可,感謝您的理解及支持!
最新評(ping)論
暫無評論
網站提醒和聲明
本(ben)站為(wei)注冊(ce)用戶提供(gong)信息存儲空間服務,非“MAIGOO編輯上(shang)傳提供(gong)”的文章/文字均是注冊(ce)用戶自主發布上(shang)傳,不(bu)代表本(ben)站觀(guan)點,版權歸原作者(zhe)所有,如有侵權、虛假(jia)信息、錯誤(wu)信息或任何(he)問題,請及時聯(lian)系(xi)我們(men),我們(men)將(jiang)在第一時間刪除或更正。 申請刪除>> 糾錯>> 投訴侵權>> 網頁(ye)上相關信(xin)息的知識產權歸網站方所有(包括但不(bu)限于文字、圖(tu)片、圖(tu)表、著作權、商標(biao)權、為(wei)用戶提供的商業(ye)信(xin)息等(deng)),非(fei)經許可不(bu)得抄襲或使用。
提交說明(ming): 查看提交幫助>> 注冊登錄>>
頁面相關分類
熱門模塊
已有4083136個品牌入駐 更新521333個招商信息 已發布1610905個代理需求 已有1394464條品牌點贊