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土星
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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。
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公轉與自轉

公轉

土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)和太陽的平均距離超過(guo)了14.37億(yi)千(qian)米(mi)(mi)(9.58天文單(dan)位),軌(gui)道上(shang)運行的平均速(su)度是9.69 千(qian)米(mi)(mi)/秒,所以(yi)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)的一年(nian)(nian)(即土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)繞太陽公轉一周)相(xiang)當于10759個(ge)地(di)球日(ri)(ri)(或是28.5地(di)球年(nian)(nian))。土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的橢(tuo)圓軌(gui)道相(xiang)對于地(di)球軌(gui)道平面的傾角為(wei)2.48°,因為(wei)離心(xin)率(lv)為(wei)0.056,因此土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)太陽在近(jin)日(ri)(ri)點和遠(yuan)日(ri)(ri)點(行星(xing)(xing)(xing)(xing)在軌(gui)道路(lu)徑上(shang)與(yu)太陽最(zui)近(jin)和最(zui)遠(yuan)的兩個(ge)點)之間的距離變(bian)化大約(yue)為(wei)1.62億(yi)千(qian)米(mi)(mi)。

自轉

土星(xing)可(ke)見的(de)(de)(de)特征(如六邊型風暴)的(de)(de)(de)自(zi)轉速率根據所在(zai)緯度的(de)(de)(de)不同(tong)而有所不同(tong),各個的(de)(de)(de)區域的(de)(de)(de)自(zi)轉周期(qi)如下:“系(xi)(xi)(xi)統I”的(de)(de)(de)周期(qi)是10小時(shi)14分(fen)(fen)00秒,包含的(de)(de)(de)是赤(chi)道區域,從(cong)南(nan)赤(chi)道帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)北緣(yuan)(yuan)延伸至(zhi)北赤(chi)道帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)南(nan)緣(yuan)(yuan);其(qi)他的(de)(de)(de)緯度都屬(shu)于(yu)周期(qi)為(wei)10小時(shi)39分(fen)(fen)24秒的(de)(de)(de)“系(xi)(xi)(xi)統II”;基于(yu)旅行者號(hao)飛(fei)越土星(xing)時(shi)發現的(de)(de)(de)無線電波,“系(xi)(xi)(xi)統III”的(de)(de)(de)周期(qi)為(wei)10小時(shi)39分(fen)(fen)22.4秒;因為(wei)與(yu)系(xi)(xi)(xi)統II非常接(jie)近,它可(ke)以很大(da)程度上替(ti)代系(xi)(xi)(xi)統II。

然(ran)而,精確的內部周期(qi)仍然(ran)未(wei)能確定。卡西尼號(hao)在2004年接近土(tu)(tu)星(xing)(xing)時(shi)(shi),發現無線電(dian)的周期(qi)又有可(ke)察覺(jue)的增(zeng)加,達(da)到10小(xiao)時(shi)(shi)45分45 秒(miao)(±36秒(miao))。造成變(bian)(bian)化(hua)(hua)的原因仍不清(qing)楚,但這種(zhong)變(bian)(bian)化(hua)(hua)被認為是由(you)于無線電(dian)的來源在土(tu)(tu)星(xing)(xing)內部不同的緯度上(shang)運動而改(gai)變(bian)(bian)了自轉周期(qi),而不是出自土(tu)(tu)星(xing)(xing)本身自轉周期(qi)上(shang)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)。

而(er)后,在2007年,無線電(dian)發射被(bei)發現沒有(you)跟隨著行星(xing)一起旋(xuan)轉(zhuan),而(er)可(ke)能是(shi)由等離(li)子體(ti)圓(yuan)盤的(de)(de)(de)(de)對流造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de),它也與除了行星(xing)的(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)之外的(de)(de)(de)(de)其他因素有(you)關。有(you)報道指出,這(zhe)(zhe)種測(ce)量到的(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)周期的(de)(de)(de)(de)變化也許是(shi)由土(tu)星(xing)衛星(xing)土(tu)衛二上的(de)(de)(de)(de)噴泉活動造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。由這(zhe)(zhe)種活動而(er)散布(bu)進(jin)入土(tu)星(xing)軌道的(de)(de)(de)(de)水蒸(zheng)氣被(bei)電(dian)離(li),從而(er)影響(xiang)了土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)磁場,使(shi)得磁場的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度相對于(yu)土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)被(bei)稍稍降低。還沒有(you)方法(fa)可(ke)以直接測(ce)定土(tu)星(xing)核心的(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)速(su)率。

在(zai)2007年9月(yue)的報告中,根據各種測(ce)量結果(guo)(包括卡(ka)(ka)西(xi)尼號(hao)、旅行(xing)者1號(hao)、2號(hao)和先驅(qu)者11號(hao)的報告)綜(zong)合而得的對土星自轉的最后估計值(zhi)是10小(xiao)時32分35秒。根據卡(ka)(ka)西(xi)尼號(hao)探(tan)測(ce)器收集的數據,2019年估計10小(xiao)時33分38秒。

物理特性

由于其(qi)低密(mi)度(du)、高速自轉和(he)流體的(de)(de)可變性(xing),土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)外形呈現(xian)為一個橢(tuo)球(qiu)(qiu)體,也(ye)(ye)就是(shi)極軸相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對扁平而赤(chi)道(dao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對突出(chu)(chu),它(ta)的(de)(de)赤(chi)道(dao)直徑和(he)兩極直徑之比相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)差大約10%(前者(zhe)120536千(qian)米(mi),后者(zhe)108728千(qian)米(mi))。其(qi)它(ta)氣體行(xing)星(xing)(xing)(xing)雖(sui)然也(ye)(ye)是(shi)橢(tuo)球(qiu)(qiu)體,但(dan)突出(chu)(chu)程度(du)都較(jiao)小(xiao)。雖(sui)然土(tu)星(xing)(xing)(xing)核心的(de)(de)密(mi)度(du)遠高于水,但(dan)由于存在較(jiao)厚的(de)(de)大氣層(ceng),土(tu)星(xing)(xing)(xing)仍(reng)是(shi)太陽系中(zhong)僅有(you)的(de)(de)密(mi)度(du)低于水的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing),它(ta)的(de)(de)比重是(shi)0.69 g/cm3。土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質量是(shi)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)95倍,相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)較(jiao)之下木(mu)星(xing)(xing)(xing)質量是(shi)地球(qiu)(qiu)的(de)(de)318倍,但(dan)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)直徑大約僅為土(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)1.21倍。木(mu)星(xing)(xing)(xing)和(he)土(tu)星(xing)(xing)(xing)一起占據(ju)太陽系總行(xing)星(xing)(xing)(xing)質量的(de)(de)92%。

內部構造

土(tu)星(xing)被稱為氣(qi)態(tai)行星(xing),但它并不完全(quan)是氣(qi)態(tai)的。這(zhe)顆(ke)行星(xing)主要包括氫(qing)氣(qi),在密(mi)度為0.01 g/cm3以上(shang)時氫(qing)氣(qi)變成(cheng)了非理想液體。此密(mi)度被達到(dao)(dao)在包含(han)99.9%土(tu)星(xing)質量的半徑。從(cong)行星(xing)內(nei)部直到(dao)(dao)的核心的溫(wen)度,壓力(li)和密(mi)度全(quan)都是穩步上(shang)升,使在行星(xing)的更深層導致氫(qing)氣(qi)轉變成(cheng)金屬。

雖然只(zhi)有少量(liang)的(de)(de)(de)直接資料,但標準的(de)(de)(de)行星(xing)模型表明,土星(xing)的(de)(de)(de)內部結構仍(reng)被(bei)認為(wei)與(yu)(yu)木星(xing)相(xiang)似,即有一個被(bei)氫和氦(hai)包(bao)圍著的(de)(de)(de)較小(xiao)核(he)(he)心(xin)。巖石核(he)(he)心(xin)的(de)(de)(de)構成(cheng)與(yu)(yu)地球相(xiang)似但密(mi)度更高,估計核(he)(he)心(xin)的(de)(de)(de)質量(liang)大(da)約是地球質量(liang)的(de)(de)(de)9–22倍。在(zai)核(he)(he)心(xin)之外,有更厚(hou)的(de)(de)(de)液態(tai)金(jin)屬氫層,然后是數(shu)層的(de)(de)(de)液態(tai)氫和氦(hai)層,在(zai)最外層是厚(hou)達(da)1000 千米的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)層,也存在(zai)著各(ge)種型態(tai)冰的(de)(de)(de)蹤跡。

土(tu)星有非常熱的(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu),核心的(de)(de)(de)(de)溫度高達11700 °C,并且輻射至太空中(zhong)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)是它接受(shou)來自太陽的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)2.5倍。大部(bu)分能(neng)量(liang)是由緩慢的(de)(de)(de)(de)重力壓縮(克(ke)赫歷(li)程)產生(sheng),但這還不能(neng)充(chong)分解釋土(tu)星的(de)(de)(de)(de)熱能(neng)制(zhi)(zhi)造過程。額外(wai)的(de)(de)(de)(de)熱能(neng)可能(neng)由另一種機制(zhi)(zhi)產生(sheng):在(zai)土(tu)星內(nei)部(bu)深處,液態氦的(de)(de)(de)(de)液滴如雨般穿過較(jiao)輕(qing)的(de)(de)(de)(de)氫,在(zai)此(ci)過程中(zhong)不斷地通過摩擦(ca)而產生(sheng)熱。

大氣組成

土(tu)星外圍的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)層(ceng)包括96.3%的(de)(de)(de)(de)氫(qing)和(he)3.25%的(de)(de)(de)(de)氦,可(ke)以偵測到的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體還有氨、乙炔、乙烷、磷化(hua)氫(qing)和(he)甲烷。上層(ceng)的(de)(de)(de)(de)云由氨的(de)(de)(de)(de)冰(bing)晶組(zu)成(cheng),較低層(ceng)的(de)(de)(de)(de)云則(ze)由硫化(hua)氫(qing)銨(NH?HS)或水(shui)組(zu)成(cheng)。相對于(yu)太陽(yang)所含有的(de)(de)(de)(de)豐富的(de)(de)(de)(de)氦,土(tu)星大(da)氣(qi)層(ceng)中氦的(de)(de)(de)(de)豐盈(ying)度明顯高(gao)很多(duo)。對于(yu)比氦重(zhong)的(de)(de)(de)(de)元素的(de)(de)(de)(de)含量,如今(jin)所知不(bu)甚精確;但如果假(jia)設與太陽(yang)系形成(cheng)時的(de)(de)(de)(de)原始豐盈(ying)度是相當的(de)(de)(de)(de),則(ze)可(ke)估(gu)算出(chu)這些元素的(de)(de)(de)(de)總質量是地球(qiu)質量的(de)(de)(de)(de)19-31倍,而且(qie)大(da)部(bu)分都存在(zai)于(yu)土(tu)星的(de)(de)(de)(de)核心區域(yu)。

云層

土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)上(shang)層(ceng)(ceng)大(da)氣與木星(xing)(xing)(xing)相(xiang)似(在(zai)(zai)相(xiang)同定(ding)義的(de)(de)(de)(de)前提(ti)下),同樣都(dou)有(you)著顯而易見的(de)(de)(de)(de)條紋;但(dan)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)條紋比較幽暗(an),并且(qie)赤道附(fu)近的(de)(de)(de)(de)條紋也比較“幽色”。從底(di)部延(yan)展至大(da)約(yue)10千米高(gao)處,是由水冰(bing)構成的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)次(ci),溫(wen)度大(da)約(yue)是-23℃。在(zai)(zai)這之(zhi)后(hou)是硫化氫氨冰(bing)的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)次(ci),延(yan)伸出(chu)另(ling)外的(de)(de)(de)(de)50千米,溫(wen)度大(da)約(yue)在(zai)(zai)-93℃,在(zai)(zai)這之(zhi)上(shang)是80千米的(de)(de)(de)(de)氨冰(bing)云(yun),溫(wen)度大(da)約(yue)是-153℃。接近頂(ding)部,在(zai)(zai)云(yun)層(ceng)(ceng)之(zhi)上(shang)200~270千米是可以看見的(de)(de)(de)(de)云(yun)層(ceng)(ceng)頂(ding)端,由數(shu)層(ceng)(ceng)氫和(he)氦構成的(de)(de)(de)(de)大(da)氣層(ceng)(ceng)。土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)速是太陽系中最(zui)(zui)高(gao)的(de)(de)(de)(de),旅行(xing)者(zhe)號(hao)的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)顯示土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)東(dong)風(feng)(feng)最(zui)(zui)高(gao)可達500m/s(1800千米/時(shi))。直到(dao)旅行(xing)者(zhe)探測器飛越土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing),比較纖細的(de)(de)(de)(de)條紋才被觀測到(dao)。然而從那之(zhi)后(hou),地基望遠鏡也被改善到(dao)在(zai)(zai)通常情況下都(dou)能夠觀察到(dao)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)這些(xie)細紋。

土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣層通(tong)常(chang)都很平靜,偶爾會出現(xian)一(yi)(yi)些持續較長時間的(de)(de)(de)長圓形特(te)征,以及(ji)其他(ta)在木星(xing)(xing)(xing)上常(chang)常(chang)出現(xian)的(de)(de)(de)特(te)征。1990年,哈(ha)勃太空(kong)望遠(yuan)鏡(jing)在土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)赤道附近(jin)觀察到(dao)(dao)一(yi)(yi)朵極(ji)(ji)大(da)(da)的(de)(de)(de)白云(yun),是(shi)在旅行者號(hao)探測(ce)器(qi)與土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)遭遇(yu)時未曾看見(jian)的(de)(de)(de),在1994年又(you)觀察到(dao)(dao)另一(yi)(yi)朵較小的(de)(de)(de)白云(yun)風(feng)暴。1990年的(de)(de)(de)白云(yun)是(shi)大(da)(da)白斑的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)例(li)子(zi),這(zhe)(zhe)是(shi)在每一(yi)(yi)個(ge)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)年(大(da)(da)約30個(ge)地(di)球(qiu)(qiu)年),當土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)北半球(qiu)(qiu)夏至的(de)(de)(de)時候所(suo)發生(sheng)的(de)(de)(de)獨特(te)但短期(qi)的(de)(de)(de)現(xian)象。之前的(de)(de)(de)大(da)(da)白斑分別(bie)出現(xian)于1876、1903、1933和1960年,并(bing)且以1933年的(de)(de)(de)最(zui)為(wei)著(zhu)名。如果這(zhe)(zhe)個(ge)周期(qi)能(neng)夠持續,下一(yi)(yi)場大(da)(da)風(feng)暴將(jiang)在大(da)(da)約2020年發生(sheng)。來自卡西尼號(hao)探測(ce)器(qi)的(de)(de)(de)最(zui)新圖像顯(xian)示(shi),土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)北半球(qiu)(qiu)呈現(xian)與天(tian)王星(xing)(xing)(xing)相似(si)的(de)(de)(de)明(ming)亮藍(lan)(lan)色(se)。這(zhe)(zhe)種藍(lan)(lan)色(se)非常(chang)可(ke)能(neng)是(shi)由瑞利散(san)射(she)造成的(de)(de)(de),但因(yin)為(wei)當時土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環遮蔽住了(le)北半球(qiu)(qiu),因(yin)此(ci)從地(di)球(qiu)(qiu)上無法看見(jian)這(zhe)(zhe)種藍(lan)(lan)色(se)。天(tian)文學家通(tong)過分析紅外線影像發現(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)有(you)一(yi)(yi)個(ge)“溫暖(nuan)”的(de)(de)(de)極(ji)(ji)地(di)漩(xuan)渦,這(zhe)(zhe)種特(te)征在太陽系內是(shi)僅有(you)的(de)(de)(de)。天(tian)文學家認為(wei)這(zhe)(zhe)個(ge)點是(shi)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)上溫度(du)最(zui)高的(de)(de)(de)點,土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)上其他(ta)各處(chu)的(de)(de)(de)溫度(du)是(shi)-185 °C,而該漩(xuan)渦處(chu)的(de)(de)(de)溫度(du)則高達-122 °C。  

極地風暴

旅行(xing)者(zhe)1號的(de)(de)影像(xiang)中最先被注意(yi)到(dao)的(de)(de)是一個(ge)(ge)長期出現于(yu)北緯78°附近,圍繞著(zhu)北極(ji)的(de)(de)六邊形漩渦。不同于(yu)北極(ji),哈勃(bo)太空望(wang)遠鏡所拍攝到(dao)的(de)(de)南極(ji)區影像(xiang)有明顯的(de)(de)“噴射氣流”,但(dan)沒(mei)有強烈的(de)(de)極(ji)區漩渦,也(ye)沒(mei)有“六邊形的(de)(de)駐波(bo)”。但(dan)是,NASA報(bao)告卡西尼號在2006年11月觀測到(dao)一個(ge)(ge)位于(yu)南極(ji)像(xiang)颶(ju)風(feng)的(de)(de)風(feng)暴,有著(zhu)清晰的(de)(de)眼壁(bi)。這是很值得(de)注意(yi)的(de)(de)觀測報(bao)告,因為在過(guo)去除了地球之外,沒(mei)有在任何(he)的(de)(de)行(xing)星上(shang)觀測到(dao)眼壁(bi)云(包括伽利略號探測器在木(mu)星的(de)(de)大紅(hong)斑上(shang)都未能(neng)發(fa)現眼壁(bi)云)。

在(zai)北極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)六(liu)邊形結(jie)構中(zhong)(zhong)每(mei)一邊的(de)(de)(de)(de)直(zhi)線(xian)長(chang)度大(da)約是(shi)(shi)13800千米,整個(ge)結(jie)構每(mei)10小時39分24秒自轉一周(zhou),與行星(xing)的(de)(de)(de)(de)無線(xian)電波輻(fu)射周(zhou)期一樣,這(zhe)也被認為是(shi)(shi)土星(xing)內(nei)(nei)部的(de)(de)(de)(de)自轉周(zhou)期。這(zhe)個(ge)六(liu)邊形結(jie)構像大(da)氣(qi)(qi)層中(zhong)(zhong)可見的(de)(de)(de)(de)其(qi)他(ta)云彩一樣,在(zai)經(jing)度上(shang)沒有(you)移動(dong)(dong)。這(zhe)個(ge)現(xian)象的(de)(de)(de)(de)規(gui)律性的(de)(de)(de)(de)起源仍在(zai)猜測之中(zhong)(zhong),多(duo)數的(de)(de)(de)(de)天文學家(jia)認為是(shi)(shi)在(zai)大(da)氣(qi)(qi)層中(zhong)(zhong)某種形式的(de)(de)(de)(de)駐波,但是(shi)(shi)六(liu)邊形也許是(shi)(shi)一種新型(xing)態的(de)(de)(de)(de)極(ji)(ji)光。在(zai)實驗(yan)室(shi)的(de)(de)(de)(de)流(liu)體轉動(dong)(dong)桶內(nei)(nei)已經(jing)模(mo)擬出了多(duo)邊型(xing)結(jie)構。

磁層

土星有(you)一個簡(jian)單的(de)具有(you)對稱(cheng)形(xing)狀的(de)內在磁(ci)(ci)(ci)場——一個磁(ci)(ci)(ci)偶極子。磁(ci)(ci)(ci)場在赤道(dao)的(de)強度為(wei)0.2高斯(20μT),大約是木星磁(ci)(ci)(ci)場的(de)20分之一,比地球的(de)磁(ci)(ci)(ci)場微弱(ruo)一點;由于(yu)強度遠(yuan)比木星磁(ci)(ci)(ci)場微弱(ruo),因此(ci)土星的(de)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)僅延伸(shen)至土衛六(liu)軌(gui)道(dao)之外。磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)產(chan)生的(de)原因很有(you)可能與(yu)木星相似(si)——由金(jin)屬氫層(ceng)(ceng)(被稱(cheng)為(wei)“金(jin)屬氫發電(dian)(dian)機”)中的(de)電(dian)(dian)流(liu)引起。與(yu)其他的(de)行星一樣(yang),土星磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)會受到來自太(tai)陽的(de)太(tai)陽風內的(de)帶電(dian)(dian)微粒(li)影響(xiang)而產(chan)生偏轉。衛星土衛六(liu)的(de)軌(gui)道(dao)位于(yu)土星磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)的(de)外圍,并且土衛六(liu)的(de)大氣層(ceng)(ceng)外層(ceng)(ceng)中的(de)帶電(dian)(dian)粒(li)子提(ti)供了(le)等(deng)離子體。

土(tu)(tu)星(xing)(xing)環繞(rao)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)旋(xuan)轉一(yi)周接近(jin)30年(nian),在(zai)(zai)公轉一(yi)次中僅出(chu)現(xian)兩次土(tu)(tu)星(xing)(xing)雙極(ji)(ji)光現(xian)象(xiang)。哈(ha)勃(bo)望遠(yuan)鏡(jing)拍攝的(de)(de)這張圖像顯示(shi)土(tu)(tu)星(xing)(xing)每個極(ji)(ji)地(di)同時出(chu)現(xian)閃(shan)亮的(de)(de)極(ji)(ji)光。這一(yi)現(xian)象(xiang)是由于(yu)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)風形成(cheng)的(de)(de)。太(tai)(tai)(tai)陽(yang)風是太(tai)(tai)(tai)陽(yang)噴(pen)射的(de)(de)亞原子(zi)(zi)帶電(dian)粒子(zi)(zi)流,與土(tu)(tu)星(xing)(xing)大氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)分子(zi)(zi)發生(sheng)交互作(zuo)用。在(zai)(zai)地(di)球上,極(ji)(ji)光是帶電(dian)粒子(zi)(zi)沿著地(di)球磁(ci)場(chang)線(xian)進入(ru)大氣(qi)(qi)層(ceng)形成(cheng)的(de)(de)奇特現(xian)象(xiang)。天文(wen)學家(jia)發現(xian)該圖像中土(tu)(tu)星(xing)(xing)北(bei)(bei)極(ji)(ji)和南極(ji)(ji)極(ji)(ji)光之間存(cun)在(zai)(zai)細(xi)微的(de)(de)差(cha)別,其中包含在(zai)(zai)北(bei)(bei)極(ji)(ji)光中的(de)(de)明亮橢(tuo)圓形狀(zhuang)區(qu)域(yu)比南極(ji)(ji)光區(qu)域(yu)略小(xiao),并且光線(xian)更(geng)強烈一(yi)些(xie)。這暗(an)示(shi)著土(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)場(chang)分布(bu)并不均勻(yun),由于(yu)北(bei)(bei)極(ji)(ji)磁(ci)場(chang)更(geng)強一(yi)些(xie),當太(tai)(tai)(tai)陽(yang)粒子(zi)(zi)穿過北(bei)(bei)極(ji)(ji)大氣(qi)(qi)層(ceng)時被加速形成(cheng)能量較高的(de)(de)粒子(zi)(zi)流。

土星環

1610年(nian),意大利天(tian)文學(xue)家(jia)(jia)伽(jia)利略·伽(jia)利雷(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)(dao)在(zai)(zai)土(tu)星的(de)球狀本(ben)體旁有奇怪(guai)的(de)附屬物(wu)。1659年(nian),荷蘭學(xue)者克(ke)(ke)(ke)里斯(si)(si)蒂安·惠更斯(si)(si)(Christiaan Huygens)證(zheng)(zheng)實(shi)這(zhe)是(shi)離開本(ben)體的(de)光(guang)(guang)環(huan)。當時觀(guan)(guan)測(ce)(ce)到(dao)(dao)土(tu)星環(huan)有5個(ge)(ge)(ge)(1979年(nian)先驅者11號又探測(ce)(ce)到(dao)(dao)兩個(ge)(ge)(ge)新環(huan))。1675年(nian)意大利天(tian)文學(xue)家(jia)(jia)喬凡(fan)尼(ni)·多(duo)(duo)美(mei)尼(ni)科·卡西尼(ni)(Giovanni Domenico Cassini),發(fa)現土(tu)星光(guang)(guang)環(huan)中間有一(yi)條暗縫(后(hou)稱卡西尼(ni)縫),他(ta)還猜測(ce)(ce)光(guang)(guang)環(huan)是(shi)由無數(shu)小(xiao)顆(ke)粒構成。兩個(ge)(ge)(ge)多(duo)(duo)世紀后(hou)的(de)分(fen)光(guang)(guang)觀(guan)(guan)測(ce)(ce)證(zheng)(zheng)實(shi)了他(ta)的(de)猜測(ce)(ce),但在(zai)(zai)這(zhe)二百年(nian)間,土(tu)星環(huan)通(tong)常(chang)被看作是(shi)一(yi)個(ge)(ge)(ge)或(huo)幾個(ge)(ge)(ge)扁平的(de)固體物(wu)質(zhi)盤(pan)。直到(dao)(dao)1856年(nian),英國物(wu)理學(xue)家(jia)(jia)詹姆斯(si)(si)·克(ke)(ke)(ke)拉克(ke)(ke)(ke)·麥(mai)克(ke)(ke)(ke)斯(si)(si)韋(James Clerk Maxwell)從理論上論證(zheng)(zheng)了土(tu)星環(huan)是(shi)無數(shu)個(ge)(ge)(ge)小(xiao)衛星在(zai)(zai)土(tu)星赤(chi)道面上繞土(tu)星旋轉(zhuan)的(de)物(wu)質(zhi)系(xi)統。

土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)位(wei)于土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道面上(shang)。在空間(jian)探測(ce)(ce)前,從地面觀(guan)測(ce)(ce)得(de)知土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)有五個(ge)(ge)(ge),其(qi)中(zhong)包括三個(ge)(ge)(ge)主環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan))和兩(liang)個(ge)(ge)(ge)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(D環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、E環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan))。B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)寬(kuan)又亮(liang),它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)側(ce)是(shi)(shi)C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),外側(ce)是(shi)(shi)A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。A、B兩(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)之間(jian)為(wei)寬(kuan)約4800千米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡西尼(ni)縫(feng),是(shi)(shi)天文學家卡西尼(ni)在1675年發現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),產生環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)是(shi)(shi)因(yin)為(wei)光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)中(zhong)有衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)運(yun)行,衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引力造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)半(ban)(ban)(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)91500千米(mi)(mi),外半(ban)(ban)(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)116500千米(mi)(mi),寬(kuan)度(du)(du)25000千米(mi)(mi),可(ke)以并排安放兩(liang)個(ge)(ge)(ge)地球(qiu)。A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)半(ban)(ban)(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)121500千米(mi)(mi),外半(ban)(ban)(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)137000千米(mi)(mi),寬(kuan)度(du)(du)15500千米(mi)(mi)。C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)很(hen)暗(an),它(ta)從B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)邊(bian)緣一直延伸(shen)(shen)到離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)表面只有12000千米(mi)(mi)處,寬(kuan)度(du)(du)約19000千米(mi)(mi)。1969年在C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內(nei)側(ce)發現了(le)更(geng)暗(an)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)D環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),它(ta)幾乎(hu)觸及土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)表面。在A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)外側(ce)還有一個(ge)(ge)(ge)E環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),由(you)非常稀疏的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)碎片構成,延伸(shen)(shen)在五六個(ge)(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)以外。1979年9月(yue)先驅者11號(hao)探測(ce)(ce)到兩(liang)個(ge)(ge)(ge)新環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)——F環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和G環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。F環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)很(hen)窄,寬(kuan)度(du)(du)不(bu)到800千米(mi)(mi),離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離(li)為(wei)2.33個(ge)(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing),正好在A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外側(ce)。G環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)很(hen)遠,展布在離(li)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)心大(da)約10~15個(ge)(ge)(ge)土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)(ban)(ban)(ban)徑(jing)(jing)(jing)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)廣闊地帶。先驅者11號(hao)還測(ce)(ce)定(ding)了(le)A環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和卡西尼(ni)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置、寬(kuan)度(du)(du),其(qi)結果同地面觀(guan)測(ce)(ce)相差不(bu)大(da)。先驅者11號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)紫外輝光觀(guan)測(ce)(ce)發現,在土(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)見環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)周圍有巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫云(yun),環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)本身是(shi)(shi)氫云(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)源。

除(chu)了A環(huan)(huan)(huan)(huan)、B環(huan)(huan)(huan)(huan)、C環(huan)(huan)(huan)(huan)以外的(de)(de)(de)(de)其他環(huan)(huan)(huan)(huan)都很暗弱。土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)赤道(dao)面與軌(gui)道(dao)面的(de)(de)(de)(de)傾角較大(da),從地球(qiu)上看,土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)呈現(xian)出南北(bei)方向的(de)(de)(de)(de)擺(bai)動,這(zhe)就(jiu)造成(cheng)了土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)周期變(bian)化。仔細觀測發現(xian),土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)內除(chu)卡西尼縫(feng)以外,還有(you)若干條縫(feng),它們(men)是(shi)質(zhi)點(dian)(dian)密(mi)度較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)區(qu)域,但大(da)多(duo)不完(wan)整(zheng)且具有(you)暫時性。只有(you)A環(huan)(huan)(huan)(huan)中的(de)(de)(de)(de)恩克縫(feng)為(wei)永久(jiu)性,不過,環(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)也(ye)(ye)不完(wan)整(zheng)。科學(xue)家(jia)認為(wei)這(zhe)些(xie)環(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng)都是(shi)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)引力(li)共振造成(cheng)的(de)(de)(de)(de),猶如木星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)巨大(da)引力(li)攝動造成(cheng)小(xiao)行星(xing)(xing)(xing)(xing)帶中的(de)(de)(de)(de)柯(ke)克伍(wu)德(de)縫(feng)一(yi)樣。“先驅者(zhe)(zhe)”11號在(zai)A環(huan)(huan)(huan)(huan)與F環(huan)(huan)(huan)(huan)之間(jian)發現(xian)一(yi)個新的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)縫(feng),稱為(wei)“先驅者(zhe)(zhe)縫(feng)”,還測得恩克縫(feng)寬度為(wei)392千米。由觀測闡明土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)本(ben)質(zhi)要(yao)歸(gui)功于(yu)美國(guo)天文學(xue)家(jia)基勒(le),他在(zai)1895年從土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)反(fan)射(she)光的(de)(de)(de)(de)多(duo)普勒(le)頻移發現(xian)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)不是(shi)固體盤,而是(shi)以獨立軌(gui)道(dao)繞土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)旋轉的(de)(de)(de)(de)大(da)群質(zhi)點(dian)(dian)。土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)掩星(xing)(xing)(xing)(xing)并沒有(you)把被掩的(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)(xing)光完(wan)全擋住,這(zhe)也(ye)(ye)說明土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)由分離(li)質(zhi)點(dian)(dian)構成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1972年從土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)反(fan)射(she)的(de)(de)(de)(de)雷(lei)達回波得知環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)點(dian)(dian)是(shi)直徑介(jie)于(yu)4到30厘米之間(jian)的(de)(de)(de)(de)冰(bing)塊。

探測器傳(chuan)回的(de)(de)(de)(de)(de)土星(xing)(xing)照(zhao)片讓科(ke)學家(jia)非常吃(chi)驚,在(zai)近處所看到的(de)(de)(de)(de)(de)土星(xing)(xing)環(huan),竟然(ran)是(shi)一(yi)大(da)(da)(da)片碎石塊(kuai)(kuai)和冰(bing)(bing)塊(kuai)(kuai),使(shi)人(ren)眼花(hua)繚亂。它們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑從幾厘(li)(li)米(mi)到幾十厘(li)(li)米(mi)不等,只有(you)(you)少量的(de)(de)(de)(de)(de)超過1米(mi)或(huo)者更大(da)(da)(da),土星(xing)(xing)周圍的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)平面內有(you)(you)數百(bai)條到數千條大(da)(da)(da)小不等,形(xing)狀(zhuang)各異的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)。大(da)(da)(da)部(bu)分(fen)環(huan)是(shi)對(dui)稱(cheng)地繞(rao)土星(xing)(xing)轉的(de)(de)(de)(de)(de),也(ye)有(you)(you)不對(dui)稱(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)完整的(de)(de)(de)(de)(de)、比較完整的(de)(de)(de)(de)(de)、殘(can)缺不全的(de)(de)(de)(de)(de)。環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)有(you)(you)鋸齒(chi)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de),也(ye)有(you)(you)輻射(she)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)。令科(ke)學家(jia)迷惑不解的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)好像(xiang)是(shi)由幾股(gu)細(xi)繩松散的(de)(de)(de)(de)(de)搓成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)粗(cu)繩一(yi)樣(yang),或(huo)者說(shuo)像(xiang)姑娘(niang)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)發辮(bian)那樣(yang)相互扭結在(zai)一(yi)起(qi)。輻射(she)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)更是(shi)令科(ke)學家(jia)大(da)(da)(da)開了(le)(le)眼界而(er)又傷透了(le)(le)腦筋,組成(cheng)環(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)就像(xiang)車輪那樣(yang),步調整齊地繞(rao)著土星(xing)(xing)轉,要求那些離得越(yue)遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)碎石塊(kuai)(kuai)和冰(bing)(bing)塊(kuai)(kuai)運(yun)動的(de)(de)(de)(de)(de)速度越(yue)快。這顯(xian)然(ran)違(wei)背了(le)(le)已經掌(zhang)握的(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)運(yun)動定(ding)律。

美國(guo)國(guo)家(jia)(jia)航(hang)空航(hang)天(tian)局(ju)(NASA)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)于(yu)2009年10月8日發(fa)(fa)現土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)周圍(wei)存在一個(ge)(ge)“隱形(xing)”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)巨大(da)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),這個(ge)(ge)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)可(ke)(ke)(ke)以容納10億個(ge)(ge)地球。NASA噴(pen)氣推進實驗室稱,該(gai)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)平面(mian)(mian)與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)主光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面(mian)(mian)成27度(du)傾角(jiao),該(gai)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內(nei)(nei)側(ce)距離(li)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)約595萬千(qian)米(mi),寬度(du)約1190萬千(qian)米(mi)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)相當于(yu)300倍土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)。可(ke)(ke)(ke)容納大(da)約10億個(ge)(ge)地球。光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)由冰(bing)和塵埃(ai)微粒組成,它(ta)(ta)們之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)如(ru)此之(zhi)大(da),即使你站在光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)上(shang)(shang)也看不清楚,另外土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)照射(she)(she)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)陽光(guang)(guang)(guang)線(xian)很(hen)少(shao)(shao),光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)反射(she)(she)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)見光(guang)(guang)(guang)更(geng)少(shao)(shao),令它(ta)(ta)難(nan)以被發(fa)(fa)現組成光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塵埃(ai)溫度(du)很(hen)低(di),僅有-193℃,但卻散發(fa)(fa)出(chu)熱(re)(re)輻(fu)射(she)(she)。NASA斯(si)皮策太(tai)空望遠鏡正是捕捉到這些熱(re)(re)輻(fu)射(she)(she),才發(fa)(fa)現了(le)這個(ge)(ge)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)九的(de)(de)(de)(de)(de)(de)軌(gui)道穿越該(gai)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。科(ke)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)們認為(wei),光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰(bing)和塵埃(ai)來(lai)自于(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)與(yu)彗星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碰撞。光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現可(ke)(ke)(ke)能有助(zhu)于(yu)解釋關于(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八(ba)(ba)(ba)(ba)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)古老而(er)神秘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。天(tian)文(wen)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)卡西尼(ni)1671年首次發(fa)(fa)現土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八(ba)(ba)(ba)(ba),稱這個(ge)(ge)星(xing)球一面(mian)(mian)黑(hei)(hei)一面(mian)(mian)白,就像太(tai)極(ji)符號一樣。新發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)旋轉軌(gui)道與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八(ba)(ba)(ba)(ba)相反。科(ke)學(xue)(xue)(xue)家(jia)(jia)們推測,光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塵埃(ai)飛濺到土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八(ba)(ba)(ba)(ba)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)(shang),形(xing)成了(le)黑(hei)(hei)色區域。“長久以來(lai),航(hang)天(tian)學(xue)(xue)(xue)者(zhe)一直(zhi)(zhi)認為(wei)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)九與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八(ba)(ba)(ba)(ba)表(biao)面(mian)(mian)之(zhi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑(hei)(hei)色物質之(zhi)間(jian)存在某種(zhong)聯系,新發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)為(wei)此提(ti)供了(le)令人(ren)信(xin)服的(de)(de)(de)(de)(de)(de)證據(ju)。”新光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現者(zhe)之(zhi)一、馬里蘭(lan)大(da)學(xue)(xue)(xue)專(zhuan)家(jia)(jia)道格拉斯(si)·漢密爾頓說。

衛星

土星(xing)(xing)有(you)(you)為(wei)數眾(zhong)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。精(jing)確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)數量尚不能確(que)定,所(suo)(suo)有(you)(you)在(zai)環(huan)(huan)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)冰塊(kuai)理論(lun)(lun)上(shang)(shang)來說都是(shi)(shi)衛(wei)(wei)星(xing)(xing),而且要區(qu)分出是(shi)(shi)環(huan)(huan)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)顆(ke)(ke)粒(li)還(huan)(huan)是(shi)(shi)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)是(shi)(shi)很困難(nan)的(de)(de)(de)(de)(de)。到2009年已(yi)經(jing)確(que)認(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)有(you)(you)62顆(ke)(ke),到2019年已(yi)經(jing)確(que)認(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)有(you)(you)82顆(ke)(ke),其(qi)中(zhong)53顆(ke)(ke)已(yi)經(jing)有(you)(you)了正式的(de)(de)(de)(de)(de)名(ming)稱,29顆(ke)(ke)仍然未被(bei)(bei)命名(ming)。還(huan)(huan)另外3顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)可能是(shi)(shi)環(huan)(huan)上(shang)(shang)塵埃的(de)(de)(de)(de)(de)聚集體而未能確(que)認(ren)(ren)(ren)。此外,有(you)(you)證據表明,土星(xing)(xing)環(huan)(huan)中(zhong)有(you)(you)數十至數百個直徑(jing)為(wei)40-500米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing), 不被(bei)(bei)認(ren)(ren)(ren)為(wei)是(shi)(shi)真正的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。從理論(lun)(lun)上(shang)(shang)來說,所(suo)(suo)有(you)(you)在(zai)環(huan)(huan)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)冰塊(kuai)都是(shi)(shi)衛(wei)(wei)星(xing)(xing),但要區(qu)分出是(shi)(shi)環(huan)(huan)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)冰塊(kuai)還(huan)(huan)是(shi)(shi)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)是(shi)(shi)很困難(nan)的(de)(de)(de)(de)(de)。許(xu)多(duo)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)都非常(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao),34顆(ke)(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)小(xiao)于10千米(mi)(mi),另外13顆(ke)(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)小(xiao)于50千米(mi)(mi),只有(you)(you)7顆(ke)(ke)有(you)(you)足夠的(de)(de)(de)(de)(de)質量能夠以(yi)自身的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)力(li)達到流體靜(jing)力(li)平衡。

土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)一(yi)(yi)個顯著的(de)(de)環系(xi)統,主要(yao)的(de)(de)成分是冰(bing)的(de)(de)微粒和(he)較少數的(de)(de)巖(yan)石殘(can)骸以及(ji)塵土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)已(yi)經(jing)確認的(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)62顆(ke),其(qi)中9個是1900年以前發(fa)現(xian)的(de)(de)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六是土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)系(xi)統中最大和(he)太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)中第(di)二(er)大的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(半徑(jing)2575千(qian)米)(太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)最大的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)木衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)半徑(jing)2634千(qian)米),比行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中的(de)(de)水星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)還要(yao)大;而且土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六是太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)僅有(you)(you)的(de)(de)擁有(you)(you)明顯大氣(qi)層的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。最先發(fa)現(xian)的(de)(de)前九(jiu)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)按(an)距離土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)由近(jin)(jin)(jin)到遠(yuan)排列為:土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)二(er)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九(jiu)。但土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十比土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)更靠近(jin)(jin)(jin)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),離土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)距離只有(you)(you)159500千(qian)米,僅為土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)赤道半徑(jing)的(de)(de)2.66倍,已(yi)接近(jin)(jin)(jin)洛希極限。這些衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在土(tu)(tu)(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(rao)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)轉動。

1980年(nian),當旅行(xing)者(zhe)號探測器飛過(guo)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)時,在原有的(de)九(jiu)顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(土(tu)(tu)衛(wei)(wei)一到土(tu)(tu)衛(wei)(wei)九(jiu))基礎上(shang),又發(fa)現了八顆(ke)新(xin)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。但是很難說土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)究(jiu)竟有多少衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。一些組成土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)光環的(de)較大的(de)粒子實際上(shang)也(ye)許就是小衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)在太(tai)陽系中擁有的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)最多。跟木(mu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)不一樣,土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)不能簡單地以成分(fen)和密度歸類劃分(fen)。“旅行(xing)者(zhe)號”所發(fa)現的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)顯示(shi)出復雜(za)多樣的(de)特征。

土星部分衛星

天(tian)文學家從(cong)旅行者號探測器發回的資料(liao)發現,除土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)六外,土(tu)(tu)(tu)(tu)星的其他(ta)衛(wei)(wei)星都(dou)比較小,在寒冷的表面上都(dou)有(you)(you)隕擊的疤(ba)痕(hen),像破碎了的蛋殼。土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)一表面上有(you)(you)一個(ge)直徑達128千米的赫歇爾隕石(shi)坑;土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)二有(you)(you)著(zhu)荒(huang)涼的平原、隕石(shi)坑和斷(duan)皺的山(shan)脊(ji),它(ta)的不同(tong)區域代表著(zhu)不同(tong)的歷史時(shi)期;土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)三上有(you)(you)一個(ge)又(you)深又(you)寬(kuan),長約800千米的裂谷;土(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)四表面有(you)(you)稀疏而明亮的條紋,它(ta)們都(dou)環繞著(zhu)隕石(shi)坑。

2019年10月,國際天文聯合會小行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)心宣布,研究(jiu)人員(yuan)在(zai)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周圍新發(fa)現20顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。這(zhe)20顆新發(fa)現的土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)每顆直徑(jing)僅(jin)約5千米,其(qi)中(zhong)(zhong)17顆是(shi)逆行(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),即繞土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運(yun)轉(zhuan)方(fang)向與土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)方(fang)向相反;另3顆為順(shun)(shun)行(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。它(ta)們都屬于(yu)距土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)較遠的外(wai)層衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),其(qi)中(zhong)(zhong)一顆逆行(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)迄今已(yi)知距土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)遠的衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。依照軌(gui)道(dao)(dao)傾角的不同(tong),土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的外(wai)層衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)劃分(fen)為諾(nuo)爾(er)斯(si)群(qun)(qun)、高(gao)盧群(qun)(qun)和因紐(niu)特群(qun)(qun)。新發(fa)現的衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong),有兩顆順(shun)(shun)行(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)歸入因紐(niu)特群(qun)(qun),研究(jiu)人員(yuan)認(ren)為這(zhe)兩顆衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與該群(qun)(qun)其(qi)他成(cheng)(cheng)員(yuan)一樣,都是(shi)由(you)一顆大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)遙(yao)遠的過去分(fen)裂而成(cheng)(cheng)。17顆逆行(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)被(bei)劃入諾(nuo)爾(er)斯(si)群(qun)(qun),它(ta)們可能也曾同(tong)屬于(yu)一顆更大(da)的衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。還(huan)有一顆順(shun)(shun)行(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軌(gui)道(dao)(dao)傾角與高(gao)盧群(qun)(qun)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)相似,但其(qi)軌(gui)道(dao)(dao)半徑(jing)比包括高(gao)盧群(qun)(qun)成(cheng)(cheng)員(yuan)在(zai)內的其(qi)他順(shun)(shun)行(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)都大(da)得多(duo)。

觀測與探測

古代觀測

在(zai)史前(qian)時代(dai)(dai)就已經(jing)知道土星的(de)(de)存(cun)在(zai),在(zai)古(gu)代(dai)(dai),它是(shi)除了地(di)球(qiu)之外已知的(de)(de)五顆行(xing)星中最(zui)遠的(de)(de)一(yi)顆,并且(qie)有與(yu)其特性相符(fu)的(de)(de)各式各樣的(de)(de)神(shen)話(hua)。在(zai)古(gu)羅(luo)馬神(shen)話(hua)中它是(shi)農神(shen),從(cong)這顆行(xing)星所采用的(de)(de)名(ming)字,它是(shi)農業和收獲(huo)的(de)(de)神(shen)祇(zhi)。羅(luo)馬人(ren)認為他與(yu)希(xi)臘神(shen)克洛(luo)諾斯(si),希(xi)臘人(ren)認為最(zui)外層的(de)(de)行(xing)星是(shi)神(shen)圣的(de)(de)克洛(luo)諾斯(si),而羅(luo)馬人(ren)也承襲這個傳統。

在(zai)(zai)印度占(zhan)星(xing)學,有9個(ge)占(zhan)星(xing)用(yong)(yong)的(de)(de)天體,像(xiang)是(shi)(shi)著(zhu)名的(de)(de)納瓦格拉哈歷(li)(Navagraha,梵文:??????),土(tu)星(xing)是(shi)(shi)其中之(zhi)一(yi)(yi)稱(cheng)為(wei)“Sani”或(huo)“Shani”,法官在(zai)(zai)眾行(xing)星(xing)之(zhi)中,由大家共同評(ping)判各(ge)自(zi)的(de)(de)行(xing)為(wei)是(shi)(shi)好(hao)或(huo)是(shi)(shi)壞。古代的(de)(de)中國和日本(ben)文化(hua)(hua)依據中國的(de)(de)五行(xing)之(zhi)說選定(ding)這(zhe)顆行(xing)星(xing)是(shi)(shi)土(tu)星(xing),是(shi)(shi)在(zai)(zai)傳統上用(yong)(yong)于自(zi)然分類的(de)(de)元素之(zhi)一(yi)(yi)。在(zai)(zai)古希(xi)伯來(lai)語(yu),土(tu)星(xing)稱(cheng)為(wei)“Shabbathai”,它(ta)的(de)(de)天使是(shi)(shi)卡西爾(er)(Cassiel),意思是(shi)(shi)智慧之(zhi)神或(huo)有益于身心的(de)(de);是(shi)(shi)Agiel(精靈),它(ta)更為(wei)黑暗的(de)(de)一(yi)(yi)面就是(shi)(shi)惡魔(lzaz)。在(zai)(zai)奧圖曼土(tu)耳其使用(yong)(yong)的(de)(de)烏爾(er)都語(yu)和馬來(lai)語(yu),它(ta)的(de)(de)名稱(cheng)是(shi)(shi)“Zuhal”,是(shi)(shi)從阿拉伯文???轉化(hua)(hua)過來(lai)的(de)(de),

使(shi)用口徑(jing)1.5厘米的(de)(de)(de)(de)望遠鏡(jing)就(jiu)能看見土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)環,但直(zhi)到1610年(nian)伽(jia)利(li)略·伽(jia)利(li)雷(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)用望遠鏡(jing)看了才知(zhi)道它(ta)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)。他雖然起初認為是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)兩(liang)側的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),直(zhi)到克里斯(si)蒂安·惠更(geng)斯(si)(Christiaan Huygens)使(shi)用倍數更(geng)高的(de)(de)(de)(de)望遠鏡(jing)才看清(qing)楚(chu)并(bing)認為是(shi)(shi)環。惠更(geng)斯(si)也發現(xian)(xian)(xian)了土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六。不久之后,卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)發現(xian)(xian)(xian)了另外4顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing):土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)八、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)五、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)三和土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)四。在(zai)(zai)(zai)1675年(nian),喬凡(fan)尼(ni)(ni)(ni)·多美尼(ni)(ni)(ni)科·卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)(Giovanni Domenico Cassini)發現(xian)(xian)(xian)了著(zhu)(zhu)(zhu)名(ming)的(de)(de)(de)(de)卡(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)縫。之后一(yi)段時(shi)間都沒有(you)(you)進一(yi)步(bu)的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)意義發現(xian)(xian)(xian),直(zhi)到1789年(nian)威廉·赫歇(xie)爾(Willim Herschel)才再(zai)發現(xian)(xian)(xian)兩(liang)顆(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing):土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)和土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)二。形狀不規則的(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)七和土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六有(you)(you)著(zhu)(zhu)(zhu)共振,是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)1848年(nian)被威廉·拉塞爾(William Lassell)發現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)1899年(nian),威廉·亨利(li)·皮克林(William Henry Pickering)發現(xian)(xian)(xian)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)九,一(yi)顆(ke)(ke)極度不規則衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),它(ta)沒有(you)(you)如(ru)同更(geng)大(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)般(ban)的(de)(de)(de)(de)同步(bu)轉(zhuan)動(dong)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)九是(shi)(shi)第一(yi)顆(ke)(ke)被發現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)這種衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),它(ta)以周(zhou)期超過(guo)一(yi)年(nian)的(de)(de)(de)(de)逆行軌道繞著(zhu)(zhu)(zhu)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)公轉(zhuan)。在(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀初期,對土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)(wei)(wei)六的(de)(de)(de)(de)研(yan)究在(zai)(zai)(zai)1944年(nian)確認它(ta)有(you)(you)濃厚的(de)(de)(de)(de)大(da)氣層——這是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)太陽系的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)中很獨特(te)的(de)(de)(de)(de)特(te)征。

現代觀測

說到太陽(yang)系(xi)里(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)八大(da)(da)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),大(da)(da)多數人的(de)(de)(de)(de)腦海里(li)(li)(li),第一個(ge)(ge)浮現的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)或(huo)許就(jiu)是(shi)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)了。無(wu)可否認,土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)顯著光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)是(shi)八大(da)(da)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)里(li)(li)(li)僅有,使(shi)用一般的(de)(de)(de)(de)天(tian)文望(wang)遠鏡就(jiu)能(neng)輕易看(kan)見了,其他行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan),猶如(ru)小(xiao)巫見大(da)(da)巫,相比土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)十分不(bu)起眼。土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)吸引(yin)人的(de)(de)(de)(de)地方,莫過于(yu)那(nei)漂亮(liang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan),猶如(ru)天(tian)使(shi)頭上的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)那(nei)樣(yang),耀眼奪目。有天(tian)文望(wang)遠鏡的(de)(de)(de)(de)讀者們,無(wu)論你的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠鏡大(da)(da)或(huo)小(xiao),依然可見其光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)。如(ru)果天(tian)氣好(hao)的(de)(de)(de)(de)話,不(bu)妨把望(wang)遠鏡拿出(chu)來觀測下土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),2013年的(de)(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)傾(qing)斜(xie)(xie)角度(du),個(ge)(ge)人覺得是(shi)恰到好(hao)處的(de)(de)(de)(de),整個(ge)(ge)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)看(kan)起來就(jiu)很漂亮(liang)(個(ge)(ge)人喜好(hao)而已)。在接(jie)下來的(de)(de)(de)(de)4年里(li)(li)(li),土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)傾(qing)斜(xie)(xie)角度(du)會繼續增(zeng)加,直到2017年,土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)增(zeng)開角度(du)最(zui)大(da)(da),屆時土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)整體亮(liang)度(du)也會增(zeng)加。

土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)肉(rou)眼(yan)可見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)五顆(ke)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)距(ju)離最(zui)(zui)(zui)遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)顆(ke),其(qi)他四顆(ke)是(shi)(shi)水星(xing)(xing)(xing)、金星(xing)(xing)(xing)、火星(xing)(xing)(xing)和木星(xing)(xing)(xing)(天(tian)王星(xing)(xing)(xing)和灶(zao)神(shen)星(xing)(xing)(xing)在(zai)黑暗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)境(jing)下也(ye)能用(yong)肉(rou)眼(yan)看(kan)見(jian)),并且(qie)直(zhi)到1781年(nian)發現天(tian)王星(xing)(xing)(xing)之(zhi)(zhi)前(qian)(qian),是(shi)(shi)早(zao)期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)文學家所知道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)后(hou)一(yi)(yi)顆(ke)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)。以(yi)(yi)(yi)(yi)肉(rou)眼(yan)在(zai)夜晚看(kan)見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)一(yi)(yi)顆(ke)明(ming)亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),發出淡(dan)黃色光芒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光點,光度(du)通(tong)常在(zai)+1至(zhi)0等之(zhi)(zhi)間(jian),以(yi)(yi)(yi)(yi)29?年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周期在(zai)黃道上(shang)以(yi)(yi)(yi)(yi)黃道帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)眾星(xing)(xing)(xing)作為背景(jing),繞行(xing)(xing)(xing)天(tian)球(qiu)一(yi)(yi)周。多(duo)數(shu)人借助于光學儀器(qi)(大(da)(da)(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙筒鏡(jing)或望(wang)遠(yuan)鏡(jing))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)協助,以(yi)(yi)(yi)(yi)20倍(bei)以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)倍(bei)數(shu),就(jiu)能清楚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)看(kan)見(jian)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)外行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing),在(zai)合日(ri)(ri)(視(shi)(shi)覺上(shang)接近(jin)太(tai)陽)前(qian)(qian)后(hou)兩個月以(yi)(yi)(yi)(yi)外,其(qi)他時(shi)(shi)間(jian)也(ye)適合觀測。而跟外行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性質一(yi)(yi)樣當沖日(ri)(ri)時(shi)(shi)是(shi)(shi)觀測土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)最(zui)(zui)(zui)好時(shi)(shi)候,因(yin)為土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)沖日(ri)(ri)時(shi)(shi),土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)最(zui)(zui)(zui)亮(約0等)之(zhi)(zhi)余視(shi)(shi)直(zhi)徑(角直(zhi)徑)也(ye)最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)(da)而且(qie)沖日(ri)(ri)前(qian)(qian)后(hou)整夜可見(jian)。通(tong)過(guo)三英寸口(kou)徑(物鏡(jing)直(zhi)徑)或以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)望(wang)遠(yuan)鏡(jing),以(yi)(yi)(yi)(yi)目(mu)鏡(jing)放大(da)(da)(da)(da)(da)80倍(bei)以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang)便能透過(guo)它清楚看(kan)見(jian)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)及土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan),在(zai)大(da)(da)(da)(da)(da)氣穩定時(shi)(shi)(放大(da)(da)(da)(da)(da)100倍(bei)以(yi)(yi)(yi)(yi)上(shang))還能看(kan)到卡西尼(ni)環(huan)(huan)(huan)縫。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)在(zai)天(tian)空(kong)中(zhong)(zhong)可見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)(da)部分(fen)時(shi)(shi)間(jian),都是(shi)(shi)值得鼓勵(li)大(da)(da)(da)(da)(da)家觀賞(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)標。在(zai)接近(jin)沖(行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置在(zai)離日(ri)(ri)度(du)180°之(zhi)(zhi)處(chu),也(ye)就(jiu)是(shi)(shi)在(zai)天(tian)空(kong)中(zhong)(zhong)與太(tai)陽相對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向上(shang))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)后(hou)時(shi)(shi)段是(shi)(shi)觀賞(shang)(shang)土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)和土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)佳時(shi)(shi)段。土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)在(zai)2002年(nian)12月17日(ri)(ri)沖日(ri)(ri)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)亮度(du)最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)(da)(da)(da),因(yin)為土(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)以(yi)(yi)(yi)(yi)最(zui)(zui)(zui)有利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)朝向地球(qiu)。

先驅者11號探測

為(wei)了探測(ce)太(tai)陽(yang)系外圍空間的物理情(qing)況(kuang),1973年(nian)4月先驅者11號發(fa)(fa)射,1979年(nian)9月1日飛臨土(tu)星(xing),成為(wei)第一個(ge)就近探測(ce)土(tu)星(xing)的人造天(tian)體。先驅者11號發(fa)(fa)現土(tu)星(xing)有一個(ge)由電離(li)氫構成的廣延電離(li)層(ceng)(ceng),其高層(ceng)(ceng)溫度約為(wei)977℃。觀測(ce)結果表明,土(tu)星(xing)極(ji)區有極(ji)光。先驅者11號飛船于(yu)1979年(nian)8月、9月在距土(tu)星(xing)128萬千米(mi)處發(fa)(fa)現,土(tu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)場十分特殊,磁(ci)(ci)(ci)場圖很(hen)像一條(tiao)大鯨魚,其頭部圓鈍,兩邊(bian)伸出扁形(xing)翅(chi),還有粗壯的尾(wei)巴。土(tu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)場的磁(ci)(ci)(ci)軸(zhou)與其自轉軸(zhou)吻合,磁(ci)(ci)(ci)心(xin)(xin)偏離(li)土(tu)星(xing)核心(xin)(xin)22.5千米(mi)。磁(ci)(ci)(ci)場范圍比(bi)地球的磁(ci)(ci)(ci)場范圍大上(shang)千倍,但比(bi)木星(xing)磁(ci)(ci)(ci)場小(xiao),也沒有木星(xing)磁(ci)(ci)(ci)場復(fu)雜。

旅行者1號和2號探測

旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)(hao)、2號(hao)(hao)在(zai)考(kao)察完木星(xing)(xing)(xing)(xing)后,繼(ji)續(xu)駛(shi)向(xiang)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing),對(dui)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)考(kao)察。完成考(kao)察土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任務后,旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)(hao)又(you)繼(ji)續(xu)飛(fei)向(xiang)天(tian)(tian)王星(xing)(xing)(xing)(xing)和海王星(xing)(xing)(xing)(xing),對(dui)它(ta)們(men)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)考(kao)察。這(zhe)些“一身多(duo)任”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)宇宙飛(fei)船(chuan),為(wei)我們(men)帶來了(le)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)消息。美國(guo)(guo)國(guo)(guo)立光學天(tian)(tian)文臺的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學家(jia)們(men)在(zai)研究“旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)”2號(hao)(hao)發回的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)照(zhao)片(pian)時,發現了(le)一個奇怪(guai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象:在(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)北(bei)(bei)極(ji)上空(kong)有個六(liu)角(jiao)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)云團(tuan)。這(zhe)個云團(tuan)以北(bei)(bei)極(ji)點為(wei)中心,并(bing)(bing)按照(zhao)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)旋轉(zhuan)。土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)(bei)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)六(liu)角(jiao)形(xing)云團(tuan)并(bing)(bing)不是旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)(hao)直接拍(pai)到,因(yin)為(wei)“旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)”2號(hao)(hao)并(bing)(bing)沒有直接飛(fei)越土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)(bei)極(ji)上空(kong)。但它(ta)在(zai)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)周圍(wei)繞行(xing)(xing)(xing)時,從各個角(jiao)度(du)(du)拍(pai)下(xia)了(le)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)照(zhao)片(pian)。天(tian)(tian)文學家(jia)們(men)把(ba)那(nei)些照(zhao)片(pian)合成以后,才看清了(le)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)(bei)極(ji)上空(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全貌,也才發現了(le)那(nei)個六(liu)角(jiao)形(xing)云團(tuan)。土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)北(bei)(bei)極(ji)上空(kong)六(liu)角(jiao)形(xing)云團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出現,促使科(ke)學家(jia)們(men)不得不重新(xin)認識土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing),NASA推測其成因(yin)與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣候有關。

卡西尼號探測

卡(ka)(ka)西尼(ni)號是(shi)卡(ka)(ka)西尼(ni)—惠更斯號的(de)一個組成部分。卡(ka)(ka)西尼(ni)—惠更斯號是(shi)美國(guo)國(guo)家(jia)航空(kong)航天局(ju)、歐洲航天局(ju)和意大利航天局(ju)的(de)一個合作項目,主要任(ren)務是(shi)對土(tu)星系(xi)進行空(kong)間探(tan)測(ce)。卡(ka)(ka)西尼(ni)號探(tan)測(ce)器以意大利出生的(de)法國(guo)天文學家(jia)卡(ka)(ka)西尼(ni)的(de)名(ming)字(zi)命名(ming),其任(ren)務是(shi)環繞土(tu)星飛行,對土(tu)星及其大氣、光環、衛星和磁場進行深入考(kao)察,

卡(ka)西(xi)尼號太空(kong)探測器在經(jing)過6年8個月、35億千米(mi)的漫長(chang)太空(kong)旅(lv)行之后,已(yi)于北京時間2004年7月1日12時12分(fen)按(an)計劃(hua)順利進(jin)入環(huan)繞土(tu)星轉動的軌(gui)道,開(kai)始計劃(hua)對土(tu)星大(da)氣、光環(huan)和衛星進(jin)行歷時4年的科學考察(實際上持(chi)續了13年之久)。將近距離(li)地縱覽土(tu)星全貌,對土(tu)星和它(ta)眾多的衛星進(jin)行全面考察。

卡(ka)西(xi)尼號(hao)從2004年1月(yue)起(qi),就開(kai)始拍攝(she)土(tu)星(xing)(xing)家族全面、完整(zheng)的(de)(de)(de)照(zhao)片和(he)電影。卡(ka)西(xi)尼號(hao)攜帶的(de)(de)(de)照(zhao)相(xiang)機,比哈勃太空望遠鏡上的(de)(de)(de)同類(lei)照(zhao)相(xiang)機性能更好。在臨近入軌之前,2004年6月(yue)11日,它(ta)(ta)對(dui)土(tu)衛(wei)九(jiu)(jiu)進行了(le)探測,拍攝(she)了(le)這顆衛(wei)星(xing)(xing)極其清晰的(de)(de)(de)照(zhao)片。土(tu)衛(wei)九(jiu)(jiu)是土(tu)星(xing)(xing)距離最遠的(de)(de)(de)一顆衛(wei)星(xing)(xing),半徑110千米(mi),科(ke)學(xue)家猜想它(ta)(ta)是被土(tu)星(xing)(xing)俘獲(huo)的(de)(de)(de)一顆小行星(xing)(xing)。“卡(ka)西(xi)尼號(hao)”在離開(kai)它(ta)(ta)2000千米(mi)處經(jing)過對(dui)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)質量和(he)密度進行了(le)測量,

2005年(nian)2月17日,卡(ka)(ka)西(xi)尼號在離(li)開(kai)土衛(wei)(wei)(wei)(wei)二1179千(qian)(qian)(qian)米處經過,而同(tong)年(nian)3月9日,距離(li)更近到(dao)(dao)499千(qian)(qian)(qian)米。土衛(wei)(wei)(wei)(wei)二半(ban)(ban)徑(jing)250千(qian)(qian)(qian)米表(biao)面(mian)(mian)非常明亮(liang),幾(ji)乎(hu)能反射(she)百分(fen)(fen)之百的陽光(guang)(guang)(guang)。科學家(jia)懷疑它的表(biao)面(mian)(mian)是光(guang)(guang)(guang)滑的冰層,卡(ka)(ka)西(xi)尼號探測它的磁場以判斷它的表(biao)層下面(mian)(mian)是否(fou)有(you)含鹽分(fen)(fen)的水存在。2005年(nian)4~9月,卡(ka)(ka)西(xi)尼號的軌道(dao)將從土星(xing)赤道(dao)面(mian)(mian)改變到(dao)(dao)與這一(yi)平(ping)面(mian)(mian)成22度夾角(jiao),居(ju)高臨下對(dui)土星(xing)光(guang)(guang)(guang)環和大氣(qi)進行測量,進一(yi)步(bu)探測光(guang)(guang)(guang)環結構、組(zu)成光(guang)(guang)(guang)環的物質(zhi)粒子和土星(xing)大氣(qi)物理特性。2005年(nian)9~11月,卡(ka)(ka)西(xi)尼號將逐個接近土衛(wei)(wei)(wei)(wei)四、土衛(wei)(wei)(wei)(wei)五、土衛(wei)(wei)(wei)(wei)七和土衛(wei)(wei)(wei)(wei)三,分(fen)(fen)別對(dui)它們進行觀測。土衛(wei)(wei)(wei)(wei)四半(ban)(ban)徑(jing)560千(qian)(qian)(qian)米土衛(wei)(wei)(wei)(wei)五半(ban)(ban)徑(jing)870千(qian)(qian)(qian)米,它們的外表(biao)很(hen)像我們的月亮(liang),密布環形山。土衛(wei)(wei)(wei)(wei)七位于(yu)土衛(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)與土衛(wei)(wei)(wei)(wei)八之間(jian)形狀不規則(ze)最長處直(zhi)徑(jing)175千(qian)(qian)(qian)米,很(hen)像一(yi)顆小行星(xing)。土衛(wei)(wei)(wei)(wei)三半(ban)(ban)徑(jing)530千(qian)(qian)(qian)米,密度和水一(yi)樣(yang),很(hen)可能是一(yi)個冰球。

2006年(nian)(nian)7月(yue)到2007年(nian)(nian)7月(yue),卡(ka)西尼(ni)(ni)(ni)號將系(xi)統地監視和(he)(he)拍攝(she)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)環、土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)磁層(ceng)的圖像。2007年(nian)(nian)7~9月(yue)它將再次拍攝(she)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)及其家族的電影(ying),并(bing)在(zai)(zai)9月(yue)10日(ri)(ri)到離開土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)(ba)約1000千米(mi)處對土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)(ba)進行觀(guan)測(ce)。土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)八(ba)(ba)半徑為720千米(mi)其表面一面顏色很(hen)暗,另一面卻接近白色,很(hen)為奇特。2007年(nian)(nian)10月(yue)到2008年(nian)(nian)7月(yue),卡(ka)西尼(ni)(ni)(ni)號將逐步地進一步增大軌(gui)道(dao)與土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道(dao)平面的夾角,最后達到75.6度這樣卡(ka)西尼(ni)(ni)(ni)號就(jiu)能更好(hao)地觀(guan)測(ce)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的光(guang)(guang)環,測(ce)量(liang)遠離土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)赤(chi)道(dao)平面處的磁場和(he)(he)粒(li)子、監視土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)的兩極地區(qu)和(he)(he)觀(guan)測(ce)土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)極光(guang)(guang)現(xian)象。其間,在(zai)(zai)2007年(nian)(nian)12月(yue)3日(ri)(ri)和(he)(he)2008年(nian)(nian)3月(yue)12日(ri)(ri),兩次接近土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)十(shi)一,分別在(zai)(zai)離開土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)衛(wei)十(shi)一6190千米(mi)和(he)(he)995千米(mi)處對這顆衛(wei)星(xing)(xing)(xing)進行觀(guan)測(ce)。2017年(nian)(nian)9月(yue)15日(ri)(ri),已經在(zai)(zai)太空工作20年(nian)(nian)的卡(ka)西尼(ni)(ni)(ni)號探測(ce)器(qi)在(zai)(zai)受控(kong)情況下,于土(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)星(xing)(xing)(xing)大氣層(ceng)中墜毀。

未來探測計劃

將(jiang)于2026年(nian)發(fa)射蜻(qing)(qing)蜓號(hao)(Dragonfly)著陸器前往土星(xing)最大(da)衛(wei)星(xing)——土衛(wei)六(liu)(liu)(Titan)。蜻(qing)(qing)蜓號(hao)將(jiang)對(dui)土衛(wei)六(liu)(liu)進行(xing)全方(fang)位探(tan)查,研究(jiu)(jiu)生命(ming)的(de)起源以(yi)及該星(xing)球是否能夠維(wei)持微生物生命(ming)。NASA在(zai)其官網聲明中(zhong)稱,蜻(qing)(qing)蜓號(hao)是一(yi)架雙四軸無人飛行(xing)器,擬(ni)于2026年(nian)年(nian)發(fa)射,2034年(nian)抵達土衛(wei)六(liu)(liu)。蜻(qing)(qing)蜓號(hao)將(jiang)探(tan)索土衛(wei)六(liu)(liu)這個(ge)冰冷世(shi)界的(de)幾(ji)十(shi)個(ge)地點(dian),采樣和測量土衛(wei)六(liu)(liu)表面有機(ji)物質(zhi)的(de)組成,以(yi)表征(zheng)土衛(wei)六(liu)(liu)環境的(de)可居住性,并(bing)調查生命(ming)起源化學的(de)進展。這也(ye)將(jiang)是NASA首次(ci)在(zai)另一(yi)個(ge)星(xing)球使用多旋翼飛行(xing)器進行(xing)科學研究(jiu)(jiu)。

世界紀錄

土星(xing)(xing)是(shi)密度(du)最(zui)(zui)小(xiao)的(de)(de)行星(xing)(xing),擁有最(zui)(zui)多的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing),發(fa)生過最(zui)(zui)高的(de)(de)風眼(yan)墻(qiang)、持續(xu)時間最(zui)(zui)長的(de)(de)閃電暴。土星(xing)(xing)周圍(wei)寬闊(kuo)的(de)(de)環系也(ye)是(shi)太陽系中最(zui)(zui)大(da)的(de)(de)環系。(吉(ji)尼斯世(shi)界(jie)紀(ji)錄(lu))

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