1
太阳的家族:太阳系
1.3.6.1 1.土星概况

1.土星概况

土星古称“镇星”或“填星”,因为土星公转周期大约为29.5年,而我国古代有28宿,土星几乎每年在一个宿中,有镇住或填满该宿的寓意,所以称为“镇星”或“填星”。土星是太阳系第二大行星,

由于快速自转而呈扁球形,直径11.93万千米,是地球的9.5倍。它与邻居木星十分相像,表面是液态氢和氦的海洋,上方覆盖着厚厚的云层,云层中含有大量的结晶氨。土星上狂风肆虐,沿东西方向的风速可超过每小时1600千米,土星上空的云层就是这些狂风造成的。从望远镜中看去,这些云和木星的云一样,形成相互平行的条纹,虽不如木星云带那样鲜艳,但是比木星云带规则得多。土星云带,以金黄色为主,其余是橘黄色、淡黄色等。土星的表面同木星一样,也是流体。

img146

土 星

土星和木星一样,也属于巨行星。它的体积是地球的745倍,质量是5.69×1026千克,是地球的95.18倍。它的平均密度很小,是八大行星中密度最小的。如果把它放在水中,它会浮在水面上。土星的大半径和低密度,使其表面的重力加速度和地球表面相近。土星在冲日时的亮度,可与天空中最亮的恒星相比。

土星绕太阳公转的轨道是椭圆形,轨道半径约为14亿千米,公转的平均速度约为每秒9.64千米。它同太阳的距离在近日点时和在远日点时,相差约1 .5亿千米。土星也有四季,只是每一季的时间长达7年多。因为离太阳遥远,即使是夏季也极其寒冷。土星自转很快,但不同纬度自转的速度不一样,这种差别比木星还大。赤道上自转周期是10小时14分,纬度60度处则变成10小时40分。

img147

光环围绕的土星

土星极地附近呈绿色,是整个表面最暗的区域。根据红外观测得知,云顶温度为-170℃,比木星低50℃,土星表面的温度约为-140℃。土星表面有时会出现白斑,最著名的白斑是1933年8月发现的,这块白斑出现在赤道区,呈蛋形,长度达到土星直径的1/5。以后这个白斑不断扩大,几乎蔓延到整个土星表面。

img148

土 星

由于这颗行星表面温度较低,而逃逸速度又大(35.6千米/秒),使土星保留着几十亿年前它形成时所拥有的全部氢和氦。因此,科学家认为研究土星目前的成分,就等于研究太阳系形成初期的原始成分,这对了解太阳内部活动及其演化有很大的帮助。一般认为土星的化学组成像木星,不过氢的含量较少,土星上的甲烷含量比木星多,而氨的含量则比木星少。

1969年,一架飞机在地球大气高层,对土星的热辐射作了红外观测,发现它和木星一样,辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的2倍。这表明,土星和木星一样有内在能源。后来“先驱者11号”的红外探测证实了这一点,测得土星发出的能量,是从太阳吸收到的2.5倍。

在太阳系的行星中,土星的光环最惹人注目,看上去就像戴着一顶漂亮的大草帽。观测表明,构成光环的物质是碎冰块、岩石块、尘埃、颗粒等,它们排列成一系列的圆圈,绕着土星旋转。它像木星一样,除了被色彩斑斓的云带所缭绕外,还被较多的卫星所拱卫。到1978年为止,已发现并证实的卫星有10个,以后又陆续有人提出新的发现。

土星运动迟缓,人们便将它看作掌握时间和命运的象征。罗马神话称之为第二代天神克洛诺斯,他是在推翻父亲之后登上天神宝座的。无论东方还是西方,都把土星与人类密切相关的农业联系在一起。它在天文学中表示的符号,像是一把主宰着农业的大镰刀。

img149