土星旧貌添新颜
土星是太阳系九大行星中,距太阳比木星远约近一倍的一颗行星,它们与太阳的平均距离分别是778百万千米和1427百万千米。但土星是一颗和木星十分类似的行星。一是这两颗行星的体积是九大行星中最大的两颗,按行星大小分类,它们都属于巨行星。二是这两颗行星的质量是九大行星中最大的两颗。三是这两颗行星的平均密度是九大行星中较小的两颗。四是这两颗行星的化学组成相似,都主要是由氢、氦、氖等物质构成,一般认为土星和木星一样,也是流体行星。五是这两颗行星的卫星数目是九大行星中最多的两颗,木星有16颗卫星,土星更多,约有21—23颗卫星。六是这两颗行星都有光环。
在太阳系里,虽然木星,还有天王星都有光环,最近也有人宣布发现海王星也有光环,但土星的光环与众不同,它明亮,仿佛给土星外面围着一圈银色的项圈似的,非常美丽,而且比别的行星光环都宽大,我们居住的地球可以在这个光环上滚动,就象篮球在椭圆形400米跑道上滚动一样。由于这个光环既大又明亮,虽然土星距我们十分遥远,两颗行星平均距离有1277.4百万千米,如果你手边有一架倍数较大的望远镜,夜晚很容易观测到它。如果你能连续观测土星光环的话,你会看到:这颗行星有几年象戴一顶宽边的草帽;有几年又象一个扣着的盆子上摆放着一个圆饼,光环的宽度变小了;而又有几年这个光环却又“消失”了。
上述光环变化的情形是怎样形成的呢?最早观测到土星光环的意大利天文学家伽利略也感到惊异,它不知道土星的光环是怎么“丢”的,“丢”到哪儿去了。现在我们知道,原来土星的光环虽然很宽,可是却非常薄,它的厚度约有10千米左右。当它把光环的侧面朝向我们的时候,我们就不易看见它了。就如同我们平时看一个圆桌面似的,当你俯视这个圆桌面时,它是一个圆面,而当你侧视这个圆桌面时,它就变成了一条线了,如果你站在较远的地方侧视这个圆桌面时,甚至这条线也不容易看见它了。
由于光环的平面与土星的轨道面不重合,而且光环平面的方向始终不变,因此,土星在围绕太阳旋转的时期中,光环朝向地球的角度会发生变化,大约每隔15年,土星光环从地球上看去,就好象侧视圆桌面一样,这时,它的光环就会“消失”一次。例如1950~1951年,1956~1966年和1980~2981年,土星光环都曾“消失”过。下次土星光环的“消失”,应在1995~1996年。有条件的同学不防观测一下这一项有趣的天文活动。
土星的光环为什么较明亮呢?这和它的组成物质有关。从前,有的科学家认为土星光环是一片坚实的陆地;也有的科学家认为这是一片宽广的液体或气体的环。现在测定既不是陆地,也不是什么液体和气体,而是由无数的大小不一的冰块所组成。这些固体冰块成环状围绕着土星飞跑,所以从我们地球上看去,就成为一圈明亮的银色光环。(www.xing528.com)
1979年8~9月间,美国“先驱者11号”航天器在土星周围飞行时,对我们过去认识的土星旧貌,又获得了新的发现,其中最使人注目的是土星的卫星数又有所增加,土星的光环也不只是一个,同时还测出了土星磁场的分布图。
过去人们知道土星上共有21颗卫星,现在一般认为增加到23颗了,当然这土卫二十二和土卫二十三有待进一步证实。
航天器在离土星235万千米的空中对土星拍摄照片,再用电视系统发回地球,人们发现,土星是一个呈淡黄色的行星,在它的北极还戴着一顶淡篮色的帽子。同时还发现土星周围的光环不是一个,而是缠绕着两个美丽的光环,都是由冰块组成的。
航天器还发现土星具有很大的磁场,大约比地球磁场大1000倍。它的磁轴并不怎么偏离它的自转轴,因此,土星的南北极和磁极比地球的南北极和磁极的距离要近。
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