土星環(huán)是什么

土星環(huán)延伸到土星以外遼闊的空間，土星最外環(huán)距土星中心有10個(gè)至15個(gè)土星半徑，土星光環(huán)寬達(dá)20萬(wàn)千米，可以在光環(huán)面上并列排上10多個(gè)地球，如果拿一個(gè)地球在上面滾來(lái)滾去，其情形如同皮球在人行道上滾動(dòng)一樣。

主要的土星環(huán)寬度48千米至30．2萬(wàn)千米，以英文字母的頭7個(gè)命名，距離土星從近到遠(yuǎn)的土星環(huán)分別以被發(fā)現(xiàn)的順序命名為D、C、B、A、F、G和E。土星及土星環(huán)在太陽(yáng)系形成早期已形成，當(dāng)時(shí)太陽(yáng)被宇宙塵埃和氣體所包圍，最后形成了土星和土星環(huán)。

奇異的土星光環(huán)位于土星赤道平面內(nèi)，與地球公轉(zhuǎn)情況一樣，土星赤道面與它繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道平面之間有個(gè)夾角，這個(gè)27度的傾角，造成了土星光環(huán)模樣的變化。

我們會(huì)一段時(shí)間“仰視”土星環(huán)，一段時(shí)間又“俯視”土星環(huán)，這時(shí)候的土星環(huán)像頂漂亮的寬邊草帽。另外一些時(shí)候，它又像一個(gè)平平的圓盤(pán)，或者突然隱身不見(jiàn)，這是因?yàn)槲覀冊(cè)凇捌揭暋惫猸h(huán)，即使是最好的望遠(yuǎn)鏡也難覓其“芳蹤”。

土星環(huán)的發(fā)現(xiàn)

1610年，意大利天文學(xué)家伽利略觀(guān)測(cè)到在土星的球狀本體旁有奇怪的附屬物。1659年，荷蘭學(xué)者惠更斯認(rèn)出這是離開(kāi)本體的光環(huán)。

1675年意大利天文學(xué)家卡西尼，發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)中間有一條暗縫，后稱(chēng)卡西尼環(huán)縫。他還猜測(cè)，光環(huán)是由無(wú)數(shù)小顆粒構(gòu)成。兩個(gè)多世紀(jì)后的分光觀(guān)測(cè)證實(shí)了他的猜測(cè)。但在這200年間，土星環(huán)通常被看做是一個(gè)或幾個(gè)扁平的固體物質(zhì)盤(pán)。直至1856年，英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋從理論上論證了土星環(huán)是無(wú)數(shù)個(gè)小衛(wèi)星在土星赤道面上繞土星旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)系統(tǒng)。1979年9月1日，“先驅(qū)者11號(hào)”飛臨土星，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土星的近距離探測(cè)。天文學(xué)家說(shuō)，它所發(fā)回的大量照片和數(shù)據(jù)使我們對(duì)土星的了解更加透徹。它發(fā)現(xiàn)了土星的兩道新光環(huán)，發(fā)現(xiàn)了土星的新衛(wèi)星和磁場(chǎng)。

為了對(duì)宇宙進(jìn)行深入考察，繼“先驅(qū)者11號(hào)”之后，于1977年8月20日和1977年9月5日美國(guó)又先后發(fā)射了“旅行者2號(hào)”和“旅行者1號(hào)”兩艘飛船，繼續(xù)對(duì)土星進(jìn)行考察。

另外，由于軌道設(shè)計(jì)巧妙，飛船在飛向土星的途中，還分別飛臨土衛(wèi)六、土衛(wèi)三、土衛(wèi)一、土衛(wèi)二、土衛(wèi)四和土衛(wèi)五，并于1980年11月13日，在距土星12．4萬(wàn)千米處掠過(guò)土星，再一次對(duì)土星進(jìn)行了深入的科學(xué)探測(cè)，送回了10000多張照片以及各種數(shù)據(jù)。

從這些新的信息中，又有了驚人的新發(fā)現(xiàn)，使關(guān)于土星的教科書(shū)必須重新改寫(xiě)。有些科學(xué)家風(fēng)趣地說(shuō)：“我們得到的關(guān)于土星的知識(shí)，比在以前的整個(gè)人類(lèi)歷史上所得到的還要多?！?/p>

最近，天文學(xué)家通過(guò)美國(guó)宇航局“斯皮策”太空望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)到土星“超級(jí)尺寸”的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，之前他們未曾探測(cè)到。經(jīng)測(cè)量該環(huán)狀結(jié)構(gòu)的垂直高度為土星直徑的20倍，而土星的直徑是地球的9倍，這個(gè)神秘的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可以容納10億顆地球。

光環(huán)是怎樣形成的

凡是用望遠(yuǎn)鏡觀(guān)看過(guò)土星的人，都為它那美麗的光環(huán)所吸引。淡黃的像橘子似的星體圍繞著發(fā)出柔和的白色光輝的光環(huán)，使人不得不驚嘆大自然的絢麗多姿。

是什么構(gòu)成這美麗而壯觀(guān)的光環(huán)的呢？它們是固體的，還是由許多粒子組成的？

20世紀(jì)初，天文學(xué)家開(kāi)勒爾將光環(huán)構(gòu)造之謎破解了。根據(jù)開(kāi)勒爾的測(cè)量，土星光環(huán)內(nèi)緣的速度比外緣的速度要大，說(shuō)明光環(huán)不是固體而是由許多冰凍的顆粒狀小天體組成的。它們大小相差懸殊，大的可達(dá)幾十米，小的不過(guò)幾厘米或者更微小。

那么，它們是一個(gè)挨一個(gè)均勻地單層排列著，還是各種粒子互相重疊形成多層的排列呢？“旅行者1號(hào)”為我們提供了關(guān)于土星光環(huán)的新形象。

它發(fā)現(xiàn)，光環(huán)平面內(nèi)有數(shù)百、數(shù)千條大小不等的同心環(huán)，環(huán)中有環(huán)，看起來(lái)就像是唱片上的紋路一樣。大多數(shù)的環(huán)是光滑勻稱(chēng)的，但也有些是鋸齒形的，有些呈輻射狀，還有些像發(fā)辮那樣互相扭結(jié)在一起，令人眼花繚亂。

“旅行者1號(hào)”的探測(cè)再次證明，土星光環(huán)是由無(wú)數(shù)大小不等的粒子組成的，粒子直徑在幾厘米至幾米之間。這些粒子以驚人的速度圍繞著土星旋轉(zhuǎn)，并且還發(fā)出功率很強(qiáng)的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。

土星表面被濃密的氫氣云所籠罩，從地球上用望遠(yuǎn)鏡看去，土星表面有些明暗交替的條帶，這是土星上的氣流形成的。偶爾出現(xiàn)的白色斑點(diǎn)，可能是土星風(fēng)暴。

“旅行者1號(hào)”發(fā)回的照片向我們揭示土星表面特征極其豐富多彩：既有斑點(diǎn)、暈圈，又有盤(pán)旋著的金色絲帶以及旋渦狀的棕黃色、黃色、橘紅色、褐色的帶狀物，充分表現(xiàn)出土星表面氣流翻滾、風(fēng)暴迭起的劇烈活動(dòng)情景。