走向远方朗诵女声:土星是怎么样的？

最美丽的行星——土星

土星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序是第六颗；按体积和质量都排在第二位，仅次于木星。它和木星在很多方面都很相似，也是一颗“巨行星”。从望远镜里看去，土星好象是一顶漂亮的遮阳帽飘行在茫茫宇宙中。它那淡黄色的、橘子形状的星体四周飘拂着绚烂多姿的彩云，腰部缠绕着光彩夺目的光环，可算是太阳系中最美丽的行星了。

古时候，我们称土星为“镇星”或“填星”，而西方则称之为克洛诺斯。无论是东方还是西方，都把这颗星与人类密切相关的农业联系在一起。

土星是扁球形的，它的赤道直径有12万公里，是地球的9.5倍， 两极半径与赤道半径之比为0.912，赤道半径与两极半径相差的部分几乎等于地球半径。土星质量是地球的95.18倍，体积是地球的730倍。虽然体积庞大，但密度却很小，每立方厘米只有0.7克。

土星内部也与木星相似，有一个岩石构成的核心。核的外面是5000公里厚的冰层和8000公里的金属氢组成的壳层，最外面被色彩斑斓的云带包围着。土星的大气运动比较平静，表面温度很低，约为零下140摄氏度。

土星以平均每秒9.64公里的速度斜着身子绕太阳公转，其轨道半径约为14亿公里，公转速度较慢，绕太阳一周需29.5年，可是它的自转很快，赤道上的自转周期是10小时14分钟。

土星的美丽光环是由无数个小块物体组成的，它们在土星赤道面上绕土星旋转。土星还是太阳系中卫星数目最多的一颗行星，周围有许多大大小小的卫星紧紧围绕着它旋转，就象一个小家族。到目前为止，总共发现了23颗。土星卫星的形态各种各样，五花八门，使天文学家们对它们产生了极大的兴趣。最著名的“土卫六”上有大气，是目前发现的太阳系卫星中，唯一有大气存在的天体。

液体的球

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：

公转轨道: 距太阳 1,429,400,000 千米 (9.54 天文单位)
卫星直径: 120,536 千米 (赤道)
质量: 5.68e26 千克

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。(请参见 附录 4).

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年首先去过土星周围，同年又被旅行家1号和2号访问。现在正在途中的卡西尼飞行器将在2004年到达土星。

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，同时还存在少量的各式各样的冰。

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。

木星上的明显的带状物 在土星上则模糊许多，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，有长周期的椭圆轨道（右侧图象中心的大红斑）以及其他的大致特征。在1990年，哈博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1994年，另一个比较小的风暴被观测到。（左图）

从地球上可以看到两个明显的光环（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”。一个在A光环的外围部分更为暗淡的间隙被称为“Encke Gap”（但这有点用词不当，因为它可能从没被Encke看见过）。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。

土星的光环特别地薄，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明显的形象，但是在光环中只有很少的物质－－如果光环被压缩成一个物件，它最多只可能是100千米宽。

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。

旅行者号证实令人迷惑的半径的不均匀性在光环中的确存在，这被叫做“spokes（辅条）”，这是首先由一个业余天文学家报道的（左图）。它们的自然本性带给了我们一个谜，但使得我们有了弄清土星磁场区的线索。

土星最外层的光环，F光环，是由一些更小的光环组成的繁杂构造，它的一些“绳结（Knots）”是很明显的。科学家们推测这些所谓的结可能是块状的光环物质或是一些迷你的月亮。这些奇怪的织状物在旅行者1号发回的图象中很明显，（右图）但它们在旅行者2号发回的图象中看不见，可能是因为后者拍到的光环部分的成分与前者的略有不同。

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，这与小行星带中Kirkwood gaps遇到的情况类似；土卫十八处于Encke Gap中。整个系统太复杂，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，尽管它们可能自从形成时就有光环，但是光环系统是不稳定的，它们可能在前进过程中不断更新，也可能是比较大的卫星的碎片。

像其他类木行星一样，土星有一个极有意义的磁场区。

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”。光环以及它的卫星能通过一架小型业余天文望远镜观察到。Mike Harvey的行星寻找图表指出此时水星在天空中的位置（及其他行星的位置），再由Starry Night这个天象程序作更多更细致的定制。

土星的卫星
土星有18颗被命名的卫星，比其他任何行星都多。还有一些小卫星还将被发现。

在那些旋转速度已知的卫星中，除了土卫九和土卫七以外都是同步旋转的。
有三对卫星，土卫一-土卫三，土卫二-土卫四和土卫六-土卫七有万有引力的互相作用来维持它们轨道间的固定关系。土卫一公转周期恰巧是土卫三的一半，它们可以说是在1:2共动关系中，土卫二-土卫四的也是1:2； 土卫六-土卫七的则是3:4关系。
除了18颗被命名的卫星以外，至少已有一打以上已经被报道了，并且已经给予了临时的名称。

土星
维基百科，自由的百科全书
跳转到： 导航, 搜索
土星 土星
单击图象观看高清晰版本
Image:X2644 - Saturne.png
公转轨道特性
平均半径 1,426,725,400 千米
偏心率 0.05415060
公转周期 29年 167天 6.7小时
会合周期 378.1天
平均轨道速度 9.6724千米/秒
轨道交角 2.48446°
卫星数量 48
物理特性
赤道半径 120,536 千米
表面积 4.38×1010 平方千米
质量 5.688×1026 千克
平均密度 0.69 克/厘米3
表面重力加速度 8.96 米/秒2
赤道
旋转周期 10小时 13分 59秒
内部
旋转周期 10小时 39分 25秒
轴倾角 26.73°
反照率 0.47
逃逸速度 35.49千米/秒
平均云顶温度 93K
表面温度
最低 平均 最高
82开 143开 N/A K
大气层特性
大气压力 140 千帕
氢 >93%
氦 >5%
甲烷 0.2%
水汽 0.1%
氨 0.01%
乙烷 0.0005%
磷化氢 0.0001%

土星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序排列为第六颗。
目录
[隐藏]

* 1 概述
* 2 物理特性
* 3 土星环
o 3.1 光环的黑暗一面
* 4 土星的探索
* 5 土星的卫星
* 6 土星观测
* 7 请参阅
* 8 外部链接

[编辑]

概述

土星是一个巨型气体行星,是太阳系中仅次于木星的第二大行星。土星的英文名字Saturn（以及其他绝大部分欧洲语言中的土星名称）是以罗马神的农神萨杜恩命名的。中国古代称之为镇星或填星。
[编辑]

物理特性

土星那两极扁平赤道突出的的椭球体形状令人印象深刻;它的赤道直径和两极直径之比相差大约 10% (120,536 公里对 108,728 公里)。这是由于组成它的液体迅速自转的结果。其他的气体行星也是扁平的, 但是没有这么厉害。土星也是太阳系行星里密度最小的, 平均密度为 0.69, 少于水的密度。 然而,这是个平均值; 不管怎么说, 土星的上层大気是稀疏的，而它内核密度比水大。

土星的内部与木星类似, 中心有一个固态核, 之上是液体氢, 再上是一个分子态的氢层。各种不同物质的冰也可以看见。土星有一个非常热的内核,核心温度达到 12000K, 而且它放射到外层空间的能量比它从太阳接受到的能量多. 大部份能量是因为开尔文-亥姆霍兹原理(缓慢的重力压缩)而产生的,但是只是这个还不能充份解释土星的热量制造过程。于是一个补充的想法被提出, 的一部分热量是由于土星的内部深处的不断"消耗"产生的氦元素小液滴不断与较轻的氢相互摩擦而产生的。

土星的大気层外观有一个与木星类似的条纹式样，但土星的条纹非常模糊并且在赤道的附近条纹变得非常宽。土星的云层没被观察直到美国航海家飞行器飞近后。从那时之后，无论如何，以地球为基础的望远镜观察法已经改良为在对面向观察物的观测: 土星有着类似木星的长期椭圆斑和其他特征; 在1990年哈勃太空望远镜 观察到了在土星赤道附近的一大片白云, 这是航海者飞行器靠近土星时和另外一次1994年的观测时所没有看到的, 那次只观测到了较小的风暴。
[编辑]

土星环

土星因为它美丽的行星环而出名, 它也是最早被发现光环的行星。这首先被伽利略在1610年用他自己的望远镜观察到了,但是他不清楚它由什么组成。他写信给托斯卡的大公说"土星不是由一个而是由个三个几乎彼此在一起的而且从不移动也不改变的物质组成。他们排成一列与黄道带平行，而且中央的那个物质(土星本身) 是两侧的物质(实际上环状物的边缘)的大约三倍大。他也把土星说成是有"耳朵" 的.但在1612年时, 由于光环直接对着地球以至于在观察者看起来似乎消失了, 然后在 1613年光环又再一次出现, 这种现象更进一步困扰了伽利略。

环状物的谜没有被解决直到最终在1655年被克理士提安·惠更斯解决,他使用了一个比在伽利略时代能得到强大很多的望远镜。那时的一个神学家里奥·阿拉丢斯, 说那光环可能是耶稣基督复活进入天堂的圣包皮。

1675年乔凡尼·卡西尼发现土星环是由很多之间缝隙很小的多个环组成的; 这些缝隙的最大的一个后来命名为卡西尼裂缝或卡西尼分界线。

现代使用一个质量好的天文望远镜或一双好的双目镜望远镜就可以看见光环是由硅石, 氧化铁和冰这些小似尘埃大如汽车物质组成。主要有二个关于土星环的起源的理论。一个理论, 被Edouard Roche在19世纪提出, 认为光环曾是土星的一个卫星, 后来因为轨道逐渐接近土星而被土星的潮汐力所撕裂。 这个理论的一个变种则认为那些光环是一个土星卫星被巨大的彗星撞击之后形成的. 第二个理论认为光环从来就不是一个卫星的一部份, 而是在土星形成初期的原始星云留下的。 这个理论在今天不被很多人所接受, 因为相对于晚近起源的学说,数百万年的土星光环被认为是不稳定的。
卡西尼缝，来自NASA资料照片
土星环局部，卡西尼分界线清晰可见
[编辑]

光环的黑暗一面

土星的光环有二边, 朝着太阳的和背着太阳的, 它们看起来非常地不同, 虽然从地球看来我们不以为然, 因为从地球上无法仔细观察一个离太阳如此遥远的行星。

美国国家航空航天局的卡西尼—惠更斯号将会很快把土星以我们25年内所从没有见到的方式展现在我们面前——光环的背面。

比较一下来自2004年03月卡西尼号的图象, 和来自先驱者11号的图象：

先驱者11号: 1979年09月01日
光环背侧
一个从光环背侧看来最粗的部分 卡西尼—惠更斯号: 2004年03月27日
光环前侧
注意看土星在光环上留下的阴影和光环在土星上留下的阴影

即将会有展现土星上的光之舞、光环、卫星和他们的阴影的大量不可思议的图片诞生。
[编辑]

土星的探索

土星首先被先驱者11号在1979年所拜访然后接下来的两年里被旅行者1号和旅行者2号拜访。卡西尼—惠更斯号探测器已经到达并开始了解土星和它的卫星土卫六. 在运行一系列复杂的名为SOI(Saturn Orbit Insertion 土星轨道插入)的演习之后, 卡西尼—惠更斯探测器在2004年7月1日进入环绕土星轨道。关于这次任务的细节可以在 http://saturn.jpl.nasa.gov/ 上找到。计划最新发布的图片在每星期五将发布在 http://ciclops.lpl.arizona.edu/
哈勃太空望远镜图片, 1996年10月拍摄, 展现土星光环的边缘一瞥
放大
哈勃太空望远镜图片, 1996年10月拍摄, 展现土星光环的边缘一瞥
[编辑]

土星的卫星

请参阅土星的卫星

土星有很多的卫星,其中的34个有名字; 它们中"大部分具体情况未知, 因为土星星附近轨道中有许多物体" 。(《自然》卷412,163-166页). 尤其值得注目是 土卫六: 太阳系中唯一拥有稠密大气层的卫星。
[编辑]

土星观测

土星和它的光环能够很好的被观测当它冲日时 (行星与太阳的距角为180° 因此在天空中出现在太阳的另一面.)
土星冲:2001-2029
放大
土星冲:2001-2029
土星冲的时间 2001-2005 年 冲的日期 与地球的距离 (AU) 角直径
12月3日, 2001年 8.08 20.6 弧秒
12月17日, 2002年 8.05 20.7 弧秒
12月31日, 2003年 8.05 20.7 弧秒
1月13日, 2005年 8.08 20.6 弧秒
[编辑]

请参阅

* 土星的卫星

[编辑]

外部链接

* 土星四季的变化

编辑 卫星 - 土星的卫星

土卫十群 - 土卫一 - 土卫二 - 土卫三 - 土卫四 - 土卫五 - 土卫六 - 土卫七 - 土卫八 - 因纽特群 - 高卢群 - 挪威群
太阳系
Image:Solar Planets.jpg
太阳 | 水星·金星·地球·火星·木星·土星·天王星·海王星·冥王星
太阳系天体列表
卫星 / 小行星：小行星带·柯伊伯带·奥尔特云·彗星·恒星距离列表
取自"http://wikipedia.cnblog.org/wiki/%E5%9C%9F%E6%98%9F"

页面分类: 太阳系 | 行星 | 太阳系行星 | 土星