10章 UN远征之星途－土星 (4 / 7)
        土星环位于土星的赤道面上。在空间探测以前，从地面观测得知土星环有五个，其中ｂａｏ括三个主环A环、B环、C环和两个暗环D环、E环。B环既宽又亮，它的ｎｅｉ侧是C环，外侧是A环。A环和B环之间为宽约5，000公里的卡西尼缝，它是天文学家卡西尼在1675年发现的。B环的ｎｅｉ半径91，500公里，外半径116，500公里，宽度是25，000公里，可以并排安放两个地球。A环的ｎｅｉ半径121，500公里，外半径137，000公里，宽度15，500公里。C环很暗，它从B环的ｎｅｉ边缘一直延伸到离土星表面只有12，000公里ｃｈｕ，宽度约19，000公里。1969年在C环ｎｅｉ侧发现了更暗的D环，它几乎触及土星表面。在A环外侧还有一个E环，由非常稀疏的物质碎片构成，延伸在五、六个土星半径以外。1979年9月，“先驱者”11号探测到两个新环──F环和G环。F环很窄，宽度不到800公里，离土星中心的距离为2.33个土星半径，正好在A环的外侧。G环离土星很远，展布在离土星中心大约10～15个土星半径间的广阔地带。“先驱者”11号还测定了A环、B环、C环和卡西尼缝的位置、宽度，其结果同地面观测相差不大。“先驱者”11号的紫外辉光观测发现，在土星的可见环周围有巨大的氢云。环本身是氢云的源。

        除了A环、B环、C环以外的其他环都很暗弱。土星的赤道面与ｇｕｉ道面的倾角较大，从地球上看，土星呈现出南北方向的摆动，这就造成了土星环形状的周期变化。仔细观测发现，土星环ｎｅｉ除卡西尼缝以外，还有若干条缝，它们是质点密度较小的区域，但大多不完整且具有暂时Xing。只有A环中的恩克缝是永久Xing的，不过，环缝也不完整。科学家认为这些环缝都是土星卫星的引力共振造成的，犹如木星的巨大引力摄动造成小行星带中的柯克伍德缝一样。“先驱者”11号在A环与F环之间发现一个新的环缝，称为“先驱者缝”，还测得恩克缝的宽度为876公里。由观测阐明土星环的本质，要归功于美ｇｕｏ天文学家基勒，他在1895年从土星环的反射光的多普勒频移发现土星环不是固体盘，而是以ｄｕ立ｇｕｉ道绕土星旋转的大群质点。土星环掩星并没有把被掩的星光完全挡住，这也说明土星环是由分离质点构成的。1972年从土星环反射的雷达回ｂｏ得知，环的质点是直径介于4到30厘米之间的冰块。

        探测器传回的土星照片让科学家非常吃惊,在近ｃｈｕ所看到的土星环，竟然是碎石块和冰块一大片，使人眼花缭乱，它们的直径从几厘米到几十厘米不等，只有少量的超过1米或者更大。土星周围的环平面ｎｅｉ有数百条到数千条环,大小不等,形状各异。大部分环是对称地绕土星转的，也有不对称的，有完整的、比较完整的、残缺不全的。环的形状有锯齿形的，有辐射状的。令科学家ｍｉｈｕｏ不解的是，有的环好像是由几股细绳松散的搓成的粗绳一样，或者说像姑娘们的发辫那样相互扭结在一起。辐射状的环更是令科学家大开了眼界而又伤透了脑筋，组成环的物质就象车轮那样，步调整齐的绕着土星转，这样岂不要求那些离的越远的碎石块和冰块运动的速度越快吗？这显然违背了目前已经掌握的物质运动定律。那么，这是一个什么样的规律在起作用呢？目前仍在探索中。

        美ｇｕｏ航空航天局(NASA)的科学家近日2009年10月8日新闻发现土星周围存在一个“隐形”的巨大光环(如图)，这个光环可以容纳10亿个地球。NASA喷气推进实验室称，该光环平面与土星主光环面成27度倾角，该光环ｎｅｉ侧距离土星约595万公里，宽度约1190万公里。它的直径相当于300倍土星的直径。可容纳10亿个地球。光环由冰和尘埃微粒组成，它们之间的距离如此之大，即使你站在光环上也看不清楚。另外，土星照射到的太阳光线很少，光环反射出的可见光更少，令它难以被发现。组成光环的尘埃温度很低，仅有零下193℃，但却散发出热辐射。NASA斯皮策太空望远镜正是捕捉到这些热辐射，才发现了这个巨大的光环。

        土星卫星“菲比”的ｇｕｉ道穿越该光环。科学家们认为，光环ｎｅｉ的冰和尘埃来自于菲比与彗星的碰撞。光环的发现可能有助于解释关于土星另一卫星土卫八的一个古老而神秘的问题。天文学家卡西尼1671年首次发现土卫八，称这个星球一面黑一面白，就像太极符号一样。新发现的光环旋转ｇｕｉ道与土卫八相反。科学家们推测，光环ｎｅｉ的尘埃飞溅到土卫八表面上，形成了黑ｓｅ区域。“长久以来，航天学者一直认为菲比与土卫八表面之上的黑ｓｅ物质之间存在某种联系，新发现的光环为此提供了令人信服的证据。”新光环的发现者之一、马里兰大学专家道格拉斯·汉密尔顿说。

        土星ｎｅｉ部也与木星相似，有一个岩石构成的核心。核的外面是5000公里厚的冰层和8000公里的金属氢组成的壳层，最外面被ｓｅＣａｉ斑斓的云带ｂａｏ围着。土星的大气运动比较平静，表面温度很低，约为零下140摄氏度。

        土星以平均每秒9.*公里的速度斜着身子绕太阳公转，其ｇｕｉ道半径约为14亿公里，公转速度较慢，绕太阳一周需29.5年，可是它的自转很快，赤道上的自转周期是10小时14分钟。

        土星的卫星

        土星的美丽光环是由无数个小块物体组成的，它们在土星赤道面上绕土星旋转。土星还是太阳系中卫星数目最多的一颗行星，周围有许多大大小小的卫星紧紧围绕着它旋转，就象一个小家族。近几年随着观测技术的不断提高，大行星卫星的数量急剧攀升，目前已发现的土星卫星就已经超过了60颗。土星卫星的形ｔａｉ各种各样，五花八门，使天文学家们对它们产生了极大的兴趣。最著名的“土卫六”上有大气，是目前发现的太阳系卫星中，唯一有大气存在的卫星。

        土星的卫星至少有18个，其中9个是1900年以前发现的。土卫一到土卫十按距离土星由近到远排列为：土卫十、土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八、土卫九。土卫十离土星的距离只有159,500公里,仅为土星赤道半径的2.66倍，已接近洛希极限。这些卫星在土星赤道平面附近以近圆ｇｕｉ道绕土星转动。

        土星有为数众多的卫星。ｊｉｎｇ确的数量尚不能确定，所有在环上的大冰块理论上来说都是卫星，而且要区分出是环上的大颗粒还是小卫星是很困难的。到2009年，已经确认的卫星有62颗，其中52颗已经有了正式的名称；还有3颗可能是环上尘埃的聚集体而未能确认。许多卫星都非常的小：34颗的直径小于10公里，另外13颗的直径小于50公里，祇有7颗有足够的质量能够以自身的重力达到ｌｉｕ体静力平衡，它们与地球的卫星——月球的比较表见下方。

        1980年，当旅行者号探测器飞过土星时，在原有的九颗卫星土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八和土卫九基础上，又发现了八颗新的卫星。但是很难说土星究竟有多少卫星。一些组成土星光环的较大的粒子实际上也许就是小卫星。土星在太阳系中拥有的卫星最多。跟木星卫星不一样，土星卫星不能简单地以成分和密度来归类划分。"旅行者号"所发现的卫星显示出复杂多样的特征。

        土卫四和土卫五的某些地域非常坑坑洼洼，另一些地方则平坦得多。表面的白ｓｅ条状表明在这两颗卫星上曾经有水冒出。土星众多卫星中，最令我们感兴趣的是土卫六－－太阳系中最大的卫星之一。"旅行者号"的科学家惊奇地发现，它有一层厚厚的~大气层~－－密度比地球大气层高百分之六十。土卫六非常寒冷，表面温度约为零下150℃。在这样的温度条件下，甲烷以气ｔａｉ、液ｔａｉ、固ｔａｉ三种状ｔａｉ同时存在。行星学家克拉克·查普曼这样说道："土卫六上的甲烷可能会象地球上0℃的水。""穿过北极的淤泥地带，可隐约见到土卫六的表面景观……由甲烷和氨冰块组成的岩石大多数被埋在一种粘Xing的油层之下。长时期ｎｅｉ来自柏油烟雾的微小尘埃粒子不断聚集……土卫六浓稠的液ｔａｉ甲烷与海洋被甲烷冰雾令人窒息的雾霭所遮挡。"极小的土卫一有一个创痕，那是太阳系中最明显的创痕之一。一个巨大的~陨石坑~显示出它曾受过一次几乎将其一分为二的重创。重创之下的这个巨大陨石坑直径约为整个星球的三分之一。它的表面是如此的坑坑洼洼，使得冰层被切成了片片碎块。在它的表面上行走，宛如走在一个巨大的雪锥之上。

        土卫二有一个断层系统以及从未受过陨石冲击的大区域。陆ｃｈａｏ受热可能在重建表面的过程中发挥了重大作用。这种活动似乎就发生在最近，这也可以用来解释它的表面为何光Ｃａｉ夺目。土卫二几乎反射所有的光线，其冰冻的表面可能会被来自ｎｅｉ部的水不断覆盖。

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