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发信人: ciel (一天到晚睡觉的二分之根号五减一), 信区: Science
标  题: 在太阳系旅行[16]——土星(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年10月10日15:59:26 星期五), 站内信件

【 以下文字转载自 Quick_Meal 讨论区 】
【 原文由 ciel 所发表 】
土星是离太阳第六远的行星，也是九大行星中第二大的行星。

http://bbs.zju.edu.cn/cgi-bin/showfile?name=土星_saturn.jpg


在罗马神话中，土星（Saturn）是农神的名称。希腊神话中的农神Cronus是Uranus（天王
星）和该亚的儿子，也是宙斯（木星）的父亲。土星也是英语中“星期六”（Saturday）
的词根。

土星在史前就被发现了。伽利略在1610年第一次通过望远镜观察到它，并记录下它的奇怪
运行轨迹，但也被它给搞糊涂了。早期对于土星的观察十分复杂，这是由于当土星在它的
轨道上时每过几年，地球就要穿过土星光环所在的平面。（低分辨率的土星图片所以经常
有彻底性的变化。）直到1659年惠更斯正确地推断出光环的几何形状。在1977年以前，土
星的光环一直被认为是太阳系中唯一存在的；但在1977年，在天王星周围发现了暗淡的光
环，在这以后不久木星和海王星周围也发现了光环。

先锋11号在1979年首先到达土星周围，同年，土星又被旅行者1号和2号访问。

探索土星及其卫星土卫六的飞行器卡西尼在1997年10月15日发射成功。他在飞向土星的过
程中需要利用大行星的引力进行四次加速，它将在2004年7月1日到达土星。

通过小型的望远镜观察也能明显地发现土星是一个扁球体。它赤道的直径比两极的直径大
大约10％（赤道为120,536千米，两极为108,728千米），这是它快速的自转和流质地表的
结果。其他的气态行星也是扁球体，不过没有这样明显。

土星是最疏松的一颗行星，它的比重（0.7）比水的还要小。

与木星一样，土星是由大约75％的氢气和25％的氦气以及少量的水，甲烷，氨气和一些类
似岩石的物质组成。这些组成类似形成太阳系时，太阳星云物质的组成。

土星内部和木星一样，由一个岩石核心，一个具有金属性的液态氢层和一个氢分子层，同
时还存在少量的冰。

土星的内部是剧热的（在核心可达12000开尔文），并且土星向宇宙发出的能量比它从太阳
获得的能量还要大。大多数的额外能量与木星一样是由Kelvin-Helmholtz原理产生的。但
这可能还不足以解释土星的发光本领，一些其他的作用可能也在进行，可能是由于土星内
部深层处氦的“冲洗”造成的。 

在木星上十分明显的带状物在土星上则模糊许多，它们在赤道附近变得更宽。由地球无法
看清它的顶层云，所以直到旅行者飞船偶然观测到，人们才开始对土星的大气循环情况开
始研究。土星与木星一样，也存在卵状气旋以及其他的大致特征。在1990年，哈勃望远镜
观察到在土星赤道附近一个非常大的白色的云，这是当旅行者号到达时并不存在的；在199
4年，还观测到另一个比较小的风暴。

从地球上可以看到土星两个明显的光环（A和B）和一个暗淡的光环（C），在A光环与B光环
之间的间隙被称为“卡西尼部分”(Cassini division)。旅行者号发送回的图片显示还有
四个暗淡的光环。土星的光环与其他星的光环不同，它是非常明亮的。（星体反照率为0.2
 - 0.6）

尽管从地球上看光环是连续的，但这些光环事实上是由无数在各自独立轨道的微小物体构
成的。它们的大小的范围由1厘米到几米不等，也有可能存在一些直径为几公里的物体。

土星的光环特别的薄，尽管它们的直径有250,000千米甚至更大，但是它们最多只有1.5千
米厚。尽管它们有给人深刻印象的形象，但是在光环中只有很少的物质。

光环中的微粒可能主要是由水凝成的冰组成，但它们也可能是由冰裹住外层的岩石状微粒
。

土星的卫星之间和光环系统中有着复杂的潮汐共振现象：一些卫星，所谓的“牧羊卫星”
（比如土卫十五，土卫十六和土卫十七）对保持光环形状有着明显的重要性；土卫一看来
应对卡西尼部分某种物质的缺乏负责任。整个系统太复杂，而我们所掌握的还很贫乏。

土星（以及其他类木行星）的光环的由来还不清楚。光环系统是不稳定的，它们可能在飞
行过程中不断更新，也可能是比较大的卫星的碎片。

像其他类木行星一样，土星有一个较强的磁场。

在无尽的夜空中，土星很容易被眼睛看到。尽管它可能不如木星那么明亮，但是它很容易
被认出是颗行星，因为它不会象恒星那样“闪烁”。土星光环以及土星的卫星能通过一架
小型业余天文望远镜观察到。

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