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土星光环究竟是什么 土星光环怎么可以这么美

2016-07-19 15:29:32 来源: 武林网责任编辑:军事小h0条评论

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,光环的存在使得土星成为群星中最美丽的一颗,令观赏者赞叹不已。

土星光环究竟是什么

土星光环

自从意大利著名天文学家伽里略在1609年首次用望远镜观测星空以来,新的发现经他之手接踵而至。1610年7月,他把望远镜对准了土星。在这架放大倍数只有30倍而又不完善的望远镜中,伽里略看到土星两旁有某种奇怪的附属物。

实际上他所观测到的便是土星两侧的光环部分。但是,伽里略并没有认识到这一点。鉴于在这之前他已经发现了木星的四颗大卫星,于是便相信土星两侧也有两个卫星之类的小天体。然而,由于情况不如木星卫星那样明白无疑,伽里略没有直截了当地宣布这一发现。

任何一位科学家在感觉到将要作出一项重要发现之时,往往会为两种感情所支配:一方面怕别人走在自己的前面而想尽快地发表它,另一方面又担心会犯大错误而不想轻率地过早加以发表。在伽里略时代学者们为此往往采用一种称为"字母颠倒法"的密码记录方式来简要地记载自己所作出的发现,这种记录除了发现者本人外几乎谁也无法加以破译。

当发现者过一段时间后确证了这项发明之时,便把自己早已写好的那份"天书"译出来,从而保留了对该项发现的优先权。伽里略对他的土星观测结果便采用了这种方法。他当时所做的记录是由39个拉丁字母混乱排列的一长排符号串,其真实含义是"观测到一颗最高的三重行星"。这里"最高的"即指土星,因为土星是当时所知离太阳最远的行星。

土星光环真美

1659年,荷兰科学家惠更斯证实伽里略观测到的是一个离开土星本体的光环。但他开始时也象伽里略一样采用了字母颠倒的密码记录法,不过形式稍有不同,用了总数为62个拉丁字母的若干符号串。三年后当他确信自己结论正确时才宣布了这组符号串的意义是"土星周围有一个又薄又平的光环,它的任何部分与土星不相接触,光环平面与黄道面斜交"。

惠更斯以后,人们经历了漫长的过程才对土星环的本质有了正确的认识。在最初的两百年内,土星环一直被认为是一个或若干个扁平的固体物质盘。1856年英国物理学家土星光环照片

半个世纪后,荷兰天文学家惠更斯(Christiaan Huygens) 用更大更好的望远镜进行观测,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,在太阳光的照耀下呈现出各种颜色。

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(Giovanni Domenico Cassini)发现光环中有一圈空隙,这就是著名的卡西尼环缝。土星环的结构在17~19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,透明度最高;B环最亮;最后是A环。在A 环和B环之间就是著名的卡西尼环缝,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。

土星光环真漂亮

“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在几条小环。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°。由于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。土星从轨道的这一侧转到另一侧需要14年多一点。

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