天文奥秘

天津市南开区教师团队

目录

  • 1 我们的太阳系
    • 1.1 太阳系概述
    • 1.2 地月系——我们的家
    • 1.3 地球——蓝色天体
    • 1.4 昼夜和四季
    • 1.5 月球之谜
    • 1.6 太阳系的中心:恒星——太阳
    • 1.7 太阳之谜
    • 1.8 类地行星:水星
    • 1.9 类地行星:金星
    • 1.10 类地行星:火星
    • 1.11 巨行星:木星
    • 1.12 巨行星:土星
    • 1.13 远日行星:天王星
    • 1.14 远日行星:海王星
    • 1.15 矮行星:谷神星、冥王星、阋神星、鸟神星、妊神星
    • 1.16 小行星带和星际间物质
    • 1.17 彗星
  • 2 浩渺银河,浩瀚宇宙
    • 2.1 观测恒星
    • 2.2 最强大的恒星
    • 2.3 恒星的一生
    • 2.4 宇宙大爆炸
    • 2.5 黑暗物质和黑暗能量
    • 2.6 银河系
    • 2.7 北极星与北斗七星
    • 2.8 星座与星象
    • 2.9 河外星系
  • 3 不尽的探索
    • 3.1 前人对宇宙的观察
    • 3.2 何处是中心
    • 3.3 望远镜的发展
    • 3.4 外太空生存
    • 3.5 月球之谜
    • 3.6 霍金与他的宇宙
    • 3.7 寻找新家园
    • 3.8 中国古代对气象天文的观测
    • 3.9 中国宇宙航天的中国梦
    • 3.10 宇宙的未知谜题
巨行星:土星
  • 1 名师讲坛
  • 2 章节测试


土星(英文Saturn,拉丁文Saturnus),为太阳系八大行星之一,至太阳距离(由近到远)位于第六,体积则仅次于木星。并与木星、天王星及海王星同属类木行星。欧洲古代(古希腊)称土星为克洛诺斯星,古代中国亦称之镇星或填星。

土星主要由氢组成,还有少量的氦与微量元素,虽然没有土星内部结构直接的信息,但人们还是认为它的内部结构类似木星,有一个小岩石的核心,成分类似地球,但密度稍微大一点。外围由数层金属氢和气体包裹着。最外层的大气层在外观上通常情况下都是平淡的,虽然有时会有长时间存在的特征出现。土星的风速高达1800公里/时,明显的比木星上的风速快。土星的行星磁场强度介于地球和更强的木星之间。

现代认为,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2万公里的岩石核心。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。

天文学家通过分析红外线影像发现土星有一个“温暖”的极地漩涡,这种特征在太阳系内是独一无二的。天文学家认为这个点是土星上温度最高的点,土星上其他各处的温度是-185 ℃,而该漩涡处的温度则高达-122 ℃。

土星有一个显著的行星环(可以通过望远镜直接观测),主要的成分是冰的微粒和较少数的岩石残骸以及尘土。已经确认的土星的卫星总共有62颗。其中,土卫六是土星系统中最大和太阳系中第二大的卫星(半径2575km)(太阳系最大的卫星是木星的木卫三,半径2632km)。

1610年,意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物。1659年,荷兰学者惠更斯证实这是离开本体的光环。1675年意大利天文学家卡西尼,发现土星光环中间有一条暗缝(后称卡西尼环缝),他还猜测光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测,但在这二百年间,土星环通常被看做是一个或几个扁平的固体物质盘。直到1856年,英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。

土星环位于土星的赤道面上。在空间探测前,从地面观测得知土星环有五个,其中包括三个主环(A环、B环、C环)和两个暗环(D环、E环)。B环宽又亮,它的内侧是C环,外侧是A环。A、B两环之间为宽约4800公里的卡西尼缝,是天文学家卡西尼在1675年发现的,产生环缝的原因是因为光环中有卫星运行,卫星的引力造成的。