土星是太陽系第六顆行星,位于木星和天王星之間,距離太陽平均14億公里左右。
土星以其壯麗的光環(huán)系統(tǒng)而聞名,也是衛(wèi)星數量最多的行星,有145顆已被確認的衛(wèi)星,而木星只有92顆。
自古以來,人們就用肉眼觀察過土星,我們對這顆行星的許多了解都得益于美國宇航局的卡西尼號探測器收集的數據。該任務為期13年,為科學家提供了關于土星及其光環(huán)系統(tǒng)和衛(wèi)星的空前信息,并于2017年9月15日以壯觀的姿態(tài)墜入土星大氣層。
土星略小于它的鄰居木星,但它仍然可以吞下700個地球,還有剩余的空間。然而,它的氫和氦大氣層的質量只有我們地球的95倍,這使得它是所有行星中密度最低的,事實上,如果有一個土星大小的海洋,土星會漂浮在上面。
為什么土星是橙色的
高層大氣中存在少量的硫,使這顆巨行星呈現(xiàn)出棕褐色的橙色,氨和水冰云從深處上升,在其云頂上方形成白色條紋。
雖然不如木星的斑駁條紋或巨大的粉紅色風暴那么耀眼,但土星也有一些自己獨特的氣象奇觀。
其中最奇特的可能就是其六邊形風暴。該風暴最早在1981年被發(fā)現(xiàn)在土星的北極上空肆虐,卡西尼號在數十年后又發(fā)回了關于這場持續(xù)的混亂的最新細節(jié)。行星科學家利用這些細節(jié)拼湊了湍流模型,這些模型可以解釋為什么如此美麗的旋轉云圖會在行星的極地持續(xù)存在。
此外,深層大氣中的液氦雨會在溫度條件下形成獨特的對稱磁場,并以一種不尋常的方式分布熱量,使行星的核心比預期更溫暖。
靠近核心,密度迅速增加,將氣態(tài)氫壓縮成具有金屬特性的粘稠物質。這個核心的起始和終止位置,以及它如何運行,在很大程度上仍然是未知的,盡管最近對它如何在行星的光環(huán)中引入波紋的研究表明,它可能不是一個光滑的、緊密的物質球,而是一個模糊的、振蕩的團塊。
為什么土星有光環(huán)
盡管這顆氣態(tài)巨星不是我們太陽系中唯一有光環(huán)的行星,但其標志性的冰、巖石和塵埃盤最為引人注目和復雜。
最初,伽利略在1610年觀察到這些光環(huán)時,將它們誤認為是衛(wèi)星。1659年,使用更強大的望遠鏡,荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯終于看到了土星的光環(huán)的真實面目。
今天,我們將系統(tǒng)分為七個主要光環(huán),從內環(huán)到外環(huán)依次為D、C、B、A、F、G和E。它從D內緣開始,距離土星的云頂不到10,000公里,一直延伸到最后一個飄渺的E光環(huán),至少在太空中延伸了42萬公里。盡管光環(huán)很寬闊壯麗,但由小塊巨石、碎石和塵埃組成的雜物通常只有9米厚。
這些冰凍物質的來源仍然是未知的,有各種猜測,從被捕獲的矮行星的殘骸到土星形成時留下的物質。根據一些估計,它們可能最近在1億年前形成,而太陽系已經存在了45億年。
無論其起源如何,我們都很幸運能看到它們。冰凍物質正在緩慢地降落到土星的云頂上。以它們分散的速度,它們可能在再過1億年內消失。