天體大本營(yíng) - 土星

1.概述:

土星(Saturn)太陽(yáng)系八顆行星之一,按離太陽(yáng)由近及遠(yuǎn)的次序?yàn)榈诹w。古代稱土星為鎮(zhèn)星或填星。土星是天上較亮的行星,它的平均視星等為0.67等。土象象木星一樣被色彩斑斕的云帶所繚繞,并被較多的衛(wèi)星所拱衛(wèi),到2003年已發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星有31顆。

因?yàn)橥列枪D(zhuǎn)周期大約為29.5年,我國(guó)古代有28宿,土星幾乎是每年在一個(gè)宿中,有鎮(zhèn)住或填滿該宿的意味,所以稱為鎮(zhèn)星或填星。木星的自轉(zhuǎn)周期為10時(shí)14分。土星在很多方面象木星,但又有不少差別。它與木星同屬于巨星星,它的體積是地球的745倍,質(zhì)量是地球的95.18倍。在太陽(yáng)系8顆行星中,土星的大小和質(zhì)量?jī)H次于木星,占第二位。赤道半徑約為60,000公里。土星的大半徑和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近。

土星大氣以氫、氦為主,并含有甲烷和其他氣體,大氣中飄浮著由稠密的氨晶體組成的云。從望遠(yuǎn)鏡中看去,這些云像木星的云一樣形成相互平行的條紋,但不如木星云帶那樣鮮艷,只是比木星云帶規(guī)則得多。土星云帶以金黃色為主,其余是橘黃色、淡黃色等。土星極地附近呈綠色,是整個(gè)表面最暗的區(qū)域。土星表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)白斑,最著名的白斑是1933年8月發(fā)現(xiàn)的,這塊白斑出現(xiàn)在赤道區(qū),呈蛋形,長(zhǎng)度達(dá)到土星直徑的1/5,以后這個(gè)白斑不斷地?cái)U(kuò)大,幾乎蔓延到整個(gè)赤道帶。

土星的衛(wèi)星

到2003年已發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星有31顆,其中只有土衛(wèi)一到土衛(wèi)七以及土衛(wèi)十是規(guī)則衛(wèi)星,其它都是不規(guī)則形狀衛(wèi)星。如土衛(wèi)九是一顆直徑為220km左右的不規(guī)則衛(wèi)星。衛(wèi)星中一群與土星的自轉(zhuǎn)方向一致,而另一群是逆行運(yùn)轉(zhuǎn)。

1955年發(fā)現(xiàn)的土衛(wèi)六是太陽(yáng)系中第二大衛(wèi)星,它比水星和冥王星都大,呈橙紅色,有很厚的大氣層,大氣中有甲烷和分子氫。有人認(rèn)為,太陽(yáng)紫外線作用于土衛(wèi)六高層大氣的甲烷,會(huì)產(chǎn)生一種比較大而復(fù)雜的分子,這些分子可以沉降到土衛(wèi)六的表面,堆積成有機(jī)層,也就是說(shuō),在土衛(wèi)六上可能生存有低級(jí)的生命

土星的光環(huán)

土星光環(huán)是一系列的同心圓,從外向里除了A、B、C環(huán)外,還有F環(huán)、G環(huán)、一條恩克環(huán)縫等。光環(huán)的平面在土星赤道面內(nèi),與土星的軌道平面成 26°44′的傾角,而且光環(huán)平面在繞日運(yùn)動(dòng)中方向不變,所以在地面上觀察光環(huán)有時(shí)窄些,有時(shí)寬些。里邊的光環(huán)轉(zhuǎn)的快,外環(huán)轉(zhuǎn)的慢。光環(huán)與光環(huán)之間接觸的部分由于摩擦和碰撞生熱,使之接觸部分融化,然而在低溫環(huán)境下,馬上又凝固在一起,猶如滾雪球一樣越聚越大,可以形成直徑數(shù)十公里的小衛(wèi)星。事實(shí)上確實(shí)有的小衛(wèi)星在光環(huán)的邊緣與環(huán)一起繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.觀測(cè)指導(dǎo):

土星是外行星,在合日(視覺(jué)上接近太陽(yáng))前后兩個(gè)月以外的其他時(shí)間適合觀測(cè)。當(dāng)沖日時(shí)是土星的最佳觀測(cè)時(shí)機(jī),因?yàn)橥列菦_日時(shí),土星最亮(約0等),且整夜可見(jiàn)。

用小望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)土星時(shí),可以側(cè)重觀測(cè)土星的光環(huán)。通過(guò)口徑(物鏡直徑)大于或等于7.6厘米、目鏡放大80倍以上的望遠(yuǎn)鏡便能看清楚土星及土星環(huán),在大氣穩(wěn)定時(shí)(放大100倍以上)還能看到卡西尼環(huán)縫。用小望遠(yuǎn)鏡還有可能看到土星的最大衛(wèi)星土衛(wèi)六,它約16天左右繞土星運(yùn)行一周。

長(zhǎng)期用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)土星,還可以發(fā)現(xiàn)它的光環(huán)的方位是會(huì)改變的。當(dāng)光環(huán)平面正對(duì)著我們的時(shí)候,光環(huán)就成為一條細(xì)線,這是因?yàn)楣猸h(huán)特別薄。土星的光環(huán)被若干暗縫所分開(kāi),成為好幾個(gè)環(huán)。

天象:土星沖日