正如我们在前文所述的,土星是巨行星中第二大的星球,它的直径为119 900千米,是地球直径的9.4倍,因此体积是地球的745倍(1)。和木星一样,这个庞然大物的密度很小,轮廓非常扁平,其扁率为0.1(2),同样受做高速自转运动时离心力的作用被拉成了椭球。土星的自转周期为10小时15分钟(3),转速要比木星慢一些,但由于组成土星的物质非常轻,其密度相对于水只有0.7,是太阳系所有星球中密度最小的星球。根据土星的庞大体积和偏低密度,人们计算出了土星上的重力强度——几乎等同于我们在地球上承受的重力强度。
土星的自转轴与轨道平面的夹角为26度49角分(4),如此倾斜的角度导致土星根据其球体被太阳照亮的情况而呈现出的外貌交替出现;我们的眼睛所看到的土星景象不会产生偏差,因为相对于土星来说,我们离太阳太近了,因而太阳光线的方向和我们视线的方向几乎没有差别。
P le N.:北极; P le S.:南极; Plan de l’orbite:轨道平面; rayons solaires:太阳光 土星与轨道平面的夹角以及土星球体和土星环的光照情况
土星朝向太阳的不同方向与土星上的季节相对应,我们在上文已对其中原理做过解释,故此处不再赘述。由于土星年的漫长,我们会发现土星上每一个季节平均要持续7.5年。我们在解释土星以及沿赤道平面形成的土星环所连续呈现的奇特面貌时,就需要考虑这些相同的时间段。土星环的总直径达278 000千米,尽管它独立于行星,我们仍不能将二者分开讨论,因为土星环的样貌决定了一个整体的特性(5)。
因此,从现在起我们就将重点放在土星这个神奇星系呈现在我们眼前的多变样貌上,特别是对有关其特殊环形结构本质的话题,我们将在下文做专门论述。
(1) 现测定土星赤道半径60 168千米,即直径120 336千米,是地球直径的9倍,其体积是地球体积的745倍。(《基础天文学》)(www.xing528.com)
(2) 现测定其扁率为0.09,是太阳系大行星中扁率最大的。扁率,即椭球体的扁度,扁率越大,椭球体越扁。(《基础天文学》)
(3) 土星也存在较差自转,其自转周期取其赤道自转周期即10小时14分。(《基础天文学》)
(4) 现测定土星自转轴倾角为26.73度。(NASA)
(5) 土星环是太阳系行星环中最为明显和突出的一个,极为绚丽,就像环绕土星的美丽腰带。行星环是由受行星引力吸引而围绕行星旋转的物质形成的环状带。现代探测发现,土星环最外层的环(E环)距土星中心距离为483 000千米。
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