天文科普：土星为什么会有光环

天文科普：土星为什么会有光环 【土星为什么会有光环】 土星最让人着迷的便是美丽的土星环。 土星的自转轴和地球一样，也是倾斜的，土星的轴倾角是26.73，地球则是23.45。因为土星的光环和赤道是在同一平面上，所以它是对着太阳(也对着我们)倾斜的。当土星运行到其轨道的一端时，我们可由上往下看见光环近的一面，而远的一面仍被遮住。当土星在轨道的另一端时，我们就可由下往上看到光环近的一面，而远的一面依然被遮住。土星从轨道的这个侧转到另一侧需要14年多一点。 在这段时间内，光环也逐渐由最下方移向最上方。行至半路时，光环恰好移动到中间位置，这时我们观察到光环两面的边缘连接在一起，状如“一条线”。随后;土星继续运行，沿着另一半轨道绕回原来的起点，这时光环又逐渐地由最上方向最下方移动;移到正中间时，我们又看见其边缘连接在一起。因为土星环非常薄，所以当光环状如“一条线”时就好像消失了一样。1612年年底伽利略看到的正是这种情景;据说因为懊恼，他没有再观察过土星。 伽利略在1610年用自制望远镜观察土星时，发现土星有两个“耳 朵”。他误认为土星可能是由一大二小三个天体组成，怀疑这两耳朵是两颗卫星。但他一直不敢将观察结果发表，其原因是“卫星”并没有绕土星公转，似乎永远停留不动。而更令他惊奇的是那两颗“卫星”两年后竟然失踪，三年后又重新出现。 半个世纪后，荷兰天文学家惠更斯(ChristiaanHuygens)用更大更好的望远镜实行观测，才揭开了这个谜。原来那两颗“卫星”是与土星不相连接、环绕在土星赤道面上的光环。这光环由无数形状、大小不等，直径在7.6厘米9米之间的冰块组成，以很快的速度围绕土星运转，在太阳光的照耀下表现出各种颜色。光环的直径达27万千米，厚度为10千米左右，自东向西自转。1675年，意大利天文学家卡西尼(GiovanniDomenicoCassini)发现光环中有一圈空隙，这就是的卡西尼环缝。 土星环的结构在1719世纪被陆续发现。到20世纪80年代初，至少3个探测器对土星“走马观花”，发现环的结构极为复杂。 人们根据地面观测和空间探测，把土星环划分为7层。距土星最近的是D环，亮度最暗;其次是C环，透明度;B环最亮;最后是A环。在A环和B环之间就是的卡西尼环缝，缝宽约5000千米。在A环之外有E、F、G三个环，最外层的是E环，十分稀薄和宽广。 “旅行者1号和2号”探测器把土星环的近距离照片送回后，科学家们非常吃惊：原来每一层又可细分成上千条大大小小的小环，即使被认为空无一物的卡西尼缝也存有几条小环。在照片中可见到F环有5条小环相互缠绕在一起。土星环的整体形状类似一张巨大的密纹唱片，从土星的云顶一直延伸到32万千米远的地方。光环的颜色远看是红棕色，其实每层都稍有不同，C环是蓝色，B环内层为橙色，外层为绿色，A环为紫色，卡西尼缝是蓝色的。 土星光环 土星光环是指圆球形的星体周围有一圈很宽的“帽沿”，这就是土星光环，又称土星环，土星可算是太阳系中较为奇特的一颗行星，在望远镜中看来，它的外表犹如一顶草帽，光环的存有使得土星成为群星中最美丽的一颗，令观赏者赞叹不已。几百年来，人们一直以为太阳系中唯独土星才有光环。直到本世纪70年代后期至80年代后期，天王星环、木星环和海王星环的相继发现才使这个观点得以改变。推荐阅读：地球的内部是实心还是空心 【知识拓展：土星能住人吗】 答：土星是不能够住人 1.土星温度极低 2.土星是气态行星，没有陆地不说，光是气压也能把生物压碎，且无氧气水里面因为氢的不稳定经常大规模爆炸，温度可达很高，威力绝不亚于导弹。 虽然只有少量的直接资料，但土星的内部结构仍被认为与木星相似，即有一个被氢和氦包围着的小核心。岩石核心的构成与地球相似但密度更高。在核心之上，有更厚的液体金属氢层，然后是数层的液态氢和氦层，在最外层是厚达1,000公里的大气层，也存有着各种型态冰的踪迹。估计核心区域的质量大约是地球质量的9-22倍。土星有非常热的内部，核心的温度高达11700，并且辐射至太空中的能量是它接受来自太阳的能量的2.5倍。绝大部分能量是由缓慢的重力压缩(克赫历程)产生，但这还不能充分解释土星的热能制造过程。额外的热能可能由另一种机制产生：在土星内部深处，液态氦的液滴如雨般穿过较轻的氢，在此过程中持续地通过摩擦而产生热。大气层土星外围的大气层包括96.3%的氢和3.25%的氦，能够侦测到的气体还有氨、乙炔、乙烷、磷化氢和甲烷。上层的云由氨的冰晶组成，较低层的云则由硫化氢铵(NH?SH)或水组成。相对于太阳所含有的丰富的氦，土星大气层中氦的丰盈度明显低得多。 对于比氦重的元素的含量，如今所知不甚精确;但如果假设与太阳系形成时的原始丰盈度是相当的，则可估算出这些元素的总质量是地球质量的19-31倍，而且绝大部分都存有于土星的核心区域。 云层 土星的上层大气与木星相似(在相同定义的前提下)，同样都有着一些条纹;但土星的条纹比较暗淡，并且赤道附近的条纹也比较宽。从底部延展至大约10公里高处，是由水冰构成的层次，温度大约是-23。在这之后是硫化氢氨冰的层次，延伸出另外的50公里，温度大约在-93，在这之上是80公里的氨冰云，温度大约是-153。接近顶部，在云层之上200-270千米是能够看见的云层顶端，由数层氢和氦构成的大气层。土星的风速是太阳系中的，航海家计划的数据显示土星的东风可达500m/s(1,800公里/时)。直到航海家探测器飞越土星，比较纤细的条纹才被观测到。不过从那之后，地基望远镜也被改善到在通常情况下都能够观察到土星的这些细纹。 土星的大气层通常都很平静，偶尔会出现一些持续较长时间的长圆形特征，以及其他在木星上常常出现的特征。1990年，哈柏太空望远镜在土星的赤道附近观察到一朵极大的白云，是在航海家与土星遭遇时未曾看见的，在1994年又观察到另一朵较小的白云风暴。1990年的