Saturn 土星


Saturn 土星

土星
土星古称镇星或填星,因为土星公转周期大约为29.5年,我国古代有28宿,土星几乎是每年在一个宿中,有镇住或填满该宿的意味,所以称为镇星或填星,直径119300公里(为地球的9.5倍),是太阳系第二大行星 。它与邻居木星十分相像 , 表面也是液态氢和氦的海洋 , 上方同样覆盖着厚厚的云层 。土星上狂风肆虐 , 沿东西方向的风速可超过每小时1600公里 。土星上空的云层就是这些狂风造成的 , 云层中含有大量的结晶氨 。
轨道距太阳142,940万千米,公转周期为10759.5天,相当于29.5个地球年,视星等为0.67等 。在太阳系的行星中,土星的光环最惹人注目,它使土星看上去就像戴着一顶漂亮的大草帽 。观测表明构成光环的物质是碎冰块、岩石块、尘埃、颗粒等,它们排列成一系列的圆圈,绕着土星旋转 。
土星运动迟缓 , 人们便将它看做掌握时间和命运的象征 。罗马神话中称之为第二代天神克洛诺斯,它是在推翻父亲之后登上天神宝座的 。无论东方还是西方,都把土星与人类密切相关的农业联系在一起,在天文学中表示的符号,像是一把主宰着农业的大镰刀 。
在1781年发现天王星之前,人们曾认为土星是离太阳最远的行星 。在望远镜中可以看到土星被一条美丽的光环围绕 。土星还有较多的卫星,到1978年为止 , 已发现并证实的有10个,以后又陆续有人提出新的发现 。
土星在很多方面像木星,如它与木星同属于巨行星,它的体积是地球的745倍,质量是地球的95.18倍 。在太阳系八大行星中,土星的大小和质量仅次于木星,占第二位 。它像木星一样被色彩斑斓的云带所缭绕,并被较多的卫星所拱卫 。它由于快速自转而呈扁球形 。赤道半径约为60 , 000公里 。土星的平均密度只有0.70克/厘米立方米,是八大行星中密度最小的 。如果把它放在水中,它会浮在水面上 。土星的大半径和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近 。土星在冲日时的亮度可与天空中最亮的恒星相比 。由于光环的平面与土星轨道面不重合,而且光环平面在绕日运动中方向保持不变,所以从地球上看,光环的视面积便不固定,从而使土星的视亮度也发生变化 。当土星光环有最大视面积时,土星显得亮一些;当视线正好与光环平面重合时,光环便呈现为一条直线,土星就显得暗些 。二者之间的亮度大约相差3倍 。
土星绕太阳公转的轨道半径约为14亿公里,它的轨道是椭圆的 。它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1 .5亿公里 。土星绕太阳公转的平均速度约为每秒9.64公里,公转一周约29.5年 。土星也有四季,只是每一季的时间要长达7年多,因为离太阳遥远,即使是夏季也十极其寒冷 。土星自转很快,但不同纬度自转的速度却不一样,这种差别比木星还大 。赤道上自转周期是10小时14分,纬度60度处则变成10小时40分 。这就是说在土星赤道上,一个昼夜只有10小时零14分 。
土星大气以氢、氦为主,并含有甲烷和其他气体,大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云 。从望远镜中看去,这些云像木星的云一样形成相互平行的条纹,但不如木星云带那样鲜艳,只是比木星云带规则得多 。土星云带以金黄色为主,其余是橘黄色、淡黄色等 。土星的表面同木星一样,也是流体的 。它赤道附近的气流与自转方向相同,速度可达每秒500米,比木星上的风力要大得多 。
【Saturn 土星】土星极地附近呈绿色,是整个表面最暗的区域 。根据红外观测得知,云顶温度为-170℃,比木星低50℃ 。土星表面的温度约为-140℃ 。土星表面有时会出现白斑,最著名的白斑是1933年8月发现的,这块白斑出现在赤道区 , 呈蛋形,长度达到土星直径的1/5.以后这个白斑不断地扩大 , 几乎蔓延到整个赤道带 。
由于这颗行星表面温度较低而逃逸速度又大(35.6公里/秒),使土星保留着几十亿年前它形成时所拥有的全部氢和氦 。因此,科学家认为,研究土星目前的成分就等于研究太阳系形成初期的原始成分 , 这对于了解太阳内部活动及其演化有很大帮助 。一般认为土星的化学组成像木星,不过氢的含量较少 。土星上的甲烷含量比木星多 , 而氨的含量则比木星少 。
1973年 4月美国发射的行星际探测器“先驱者”11号发现土星有一个由电离氢构成的广延电离层 , 其高层温度约为977℃ 。观测结果表明,土星极区有极光 。
目前认为,土星形成时,起先是土物质和冰物质吸积,继之是气体积聚 。因此,土星有一个直径20 , 000公里的岩石核心 。这个核占土星质量的10%到20%,核外包围着5 , 000公里厚的冰壳,再外面是8,000公里厚的金属氢层,金属氢之外是一个广延的分子氢层 。
1969年,一架飞机在地球大气高层对土星的热辐射作了红外观测 , 发现土星和木星一样,它辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的两倍 。这表明土星和木星一样有内在能源 。后来“先驱者”11号的红外探测证实了这一点 , 测得土星发出的能量是从太阳吸收到的2.5倍 。