宇宙魅影-探秘太阳系之土星篇

如果我们拥有一台天文望远镜,在晴朗的夜空,将镜头对向星空,我们会看到众多美丽的天体。在这众多天体之中,太阳系中的各大行星肯定是吸引人的。但是如果说太阳系八大行星中,哪一个最特殊、最引人注目,那么答案毫无疑问是土星。因为当我们将天文望远镜对准土星的方位观测时,我们会发现土星在八大行星中是特殊的,它是唯一一个带有美丽光环的行星。

概述

土星是太阳系八大行星之一,四颗类木行星之一,两颗气态巨行星之一,处在由太阳向外延伸第六个行星轨道的位置,是太阳系中仅次于木星的质量第二大、体积第二大、自转第二快的行星。土星直径约为120540 千米,质量约为5.6846×10^26 千克,土星的直径大约是地球的10倍,质量大约是地球的100倍。土星与木星极其相似,两颗星球同属气态巨行星。

转动

土星在半径大约为14亿千米的椭圆轨道上,绕太阳公转,公转一圈的时间大约为29.5年,也就是说土星上的一年等于地球上的29.5年,所以土星的四个季节中的每一季都长达7年之久。

土星的自转速度在太阳系八大行星中排第二,仅次于木星。由于土星属于气态行星,所以土星各个纬度的地方自转速度不同,这种自转现象称为较差自转,在土星赤道附近的自转周期大约为10.2个小时,而在土星南北纬60度附近的自转周期大约为10.8个小时。

内部构造

土星与木星特别相似,内部充满了氢元素和氦元素,它的核心是一大块岩石,岩石核心外部包裹着液态的金属氢,再往外便是液态氢和液态氦的混合层,最外部便是绵延1000千米长的厚厚的大气层,大气层中包含的气体主要是氢气和惰性气体氦气,除此之外,还包含少量的氨气和甲烷等气体。值得一提的是土星自身可以通过内部的作用产生并向外辐射能量,它向外辐射的能量大约是接受的太阳辐射能量的两倍多。

土星上拥有全太阳系速度最快的风,速度可达500米/秒,比地球上声音的传播速度还要快。土星偶尔还会出现较大的风暴,巨大的风暴搅动着土星大气,形成巨大的白色漩涡。与木星上的大红斑风暴相呼应,土星上比较著名的风暴当属北纬78度附近围绕土星北极的六边形大风暴,六边形每边长度约为13800千米,以接近土星自转周期10.8小时的频率,不断旋转中。

土星环

与其他行星相比,土星拥有一个与众不同之处,那就是外绕着土星转动的土星环,土星环的主要组成是众多的小冰粒、尘土和岩石。理论上来讲,土星环上的物体都可以称作土星的卫星,因此,土星是太阳系中卫星数量最多的行星。目前,已经确认的卫星多达60多个,其中,最著名的莫过于土卫六,因为它的半径超过了2500千米,比水星的半径还要大,并且拥有大气层。科学家们曾一度怀疑土卫六上有存在生命的可能,但是当旅行者号探测器掠过土卫六时,发现表面并没有生命存在的痕迹。

人类探测

很早之前,人们就知道了土星的存在,古希腊称土星为盖娅,而中国则称土星为镇星。在地面上,使用一般的天文望远镜即可看到土星及美丽的土星环。近代以来,1973年发射的先驱者11号、1977年发射的旅行者1号、2号、1997年的卡西尼号分别对土星进行了观测,得到了大量的土星数据,这些数据使得人们对土星的内部构造、磁场、自转和公转等特性有了详实的了解。

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