‘壹’ 土星光环的构成是什么
在土星光环中还发现有大量尘埃,这些尘埃微粒只有卷烟烟雾中的烟尘一般大小。“卡西尼号”所携带的专门仪器还收集到了这些尘埃微粒对探测器的碰撞资料。探测器在飞越土星光环不到5分钟的时间内共受到10万次这样的碰撞。
望远镜对准了土星。在这架放大倍数只有30倍而又不完善的望远镜中,伽里略看到土星两旁有某种奇怪的附属物。实际上他所观测到的便是土星两侧的光环部分。但是,伽里略并没有认识到宴陵这一点。鉴于在这之前他已经发现了木星的四颗大卫星,于是便相信土星两侧也有两个卫星之类的小天体。然而,由于情况不如木星卫星那样明白无疑,伽里略没有直截了当地宣布这一发现。任何一位科学家在感觉到将要作出一项重要发现之时,往往会为两种感情所支配:一方面怕别人走在自己的前面而想尽快地发表它,另一方面又担心会犯大错误而不想轻率地过早加以发表。
‘贰’ 行星环的土星环
在太阳系中,土星被誉为美丽的天体,它戴着的光环曾被认为是不可思议的奇迹。在这4颗戴着光环的行星中,土星的光环最为壮观和奇丽。历史上首先发现土星光环的是意大利天文学家伽利略。伽利略用刚刚发明不久的天文望远镜观测土星,发现它的侧面仿佛有一些什么东西。土星环由蜂窝般的太空碎片、岩石和冰组成。土星的自转轴和地球一样,也是倾斜的,土星的轴倾角是26.73°,地球则是23.45°。由于土星的光环和赤道是在同一平面上,所以它是对着太阳(也对着我们)倾斜的。当土星运行到其轨道的一端时,我们可由上往下看见光环近的一面,而远的一面仍被遮住。当土星在轨道的另一端时,我们就可由下往上看到光环近的一面,而远的一面依然被遮住。土星从轨道的这一侧转到另一侧需要14年多一点。在这段时间内,光环也逐渐由最下方移向最上方。行至半路时,光环恰好移动到中间位置,这时我们观察到光环两面的边缘连接在一起,状如“一条线”。随后;土星继续运行,沿着另一半轨道绕回原来的起点,这时光环又逐渐地由最上方向最下方移动;移到正中间时,我们又看见其边缘连接在一起。因为土星环非常薄,所以当光环状如“一条线”时就好像消失了一样。
土星环位于土星的赤道面上。主要的土星环宽度从48公里到30.2万公里不等,以英文字母的头7个命名,距离土星从近到远的土星环分别以被发现的顺序命名为D、C、B、A、F、G和E.土星及土星环在太阳系形成早期已形成,当时太阳被宇宙尘埃和气体所包围,最后形成了土星和土星环. 在空间探测以前,从地面观测得知土星环有五个,其中包括三个主环(A环、B环、C环)和两个暗环(D环、E环)。B环既宽又亮,它的内侧是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,
在太阳系的任何地方都没有像土星环那样的东西,或者说,用任何仪器我们也看不到任何地方有像清核土星环那样的光环。诚然,我们现在知道,围绕着木星有一个稀薄的物质光环,且任何像木星和土星这样的气体巨行星都可能有一个由靠近它们的岩屑构成的光环。然而,如果以木星的光答贺掘环为拍拦标准,这些光环都是可怜而微不足道的,而土星的环系却是壮丽动人的。从地球上看,从土星环系的一端到另一端,延伸269,700公里(167,600英里),相当于地球宽度的21倍,实际上几乎是木星宽度的2倍。
1610,伽利略第一次透过他原始的望远镜观察土星时,发现它的形状有点奇怪,好像在其球体的两侧还有两个小球。他继续观察,发现那两个小球渐渐变得很难看见,到1612年年底时,终于同时消失不见了。其他天文学家也报告过土星的这种奇怪现象;但直到1656年,惠更斯才提出了正确的解释。他宣称,土星外围环绕着一圈又亮又薄的光环;光环与土星不接触。天文学家卡西尼在1675年发现A环和B环之间为宽约5,000公里的卡西尼缝,1826年,德国血统的俄国天文学斯特鲁维把外面的环命名为A环,把里面的环命名为B环。1850年,美国天文学家W.C.邦德宣称,还有一个比B环更靠近土星的暗淡光环。这个暗淡光环就是C环,C环与B环之间并没有明显的分界。
土星环到底是什么呢?J.D.卡西尼认为它们像铁圈一样是平滑的实心环。可是,1785年拉普拉斯(后来他提出了星云假说)指出,因为环的各部分到土星中心的距离不同,所以受土星引力场吸引的程度也会不同。这种引力吸引的差异(即我前面提过的潮汐效应)会将环拉开。拉普拉斯认为,光环是由一系列的薄环排在一起组成的,它们排列得如此紧密,以致从地球的距离看去就如同实心的一样。可是,1855年,麦克斯韦(后来他预言了电磁辐射宽频带的存在)提出,即使这种说法也未尽圆满。光环受潮汐效应而不碎裂的惟一原因,是因为光环是由无数比较小的陨星粒子组成的,这些粒子在土星周围的分布方式,使得从地球的距离看去给人以实心环的印象。麦克斯韦的这一假说是正确的,现在已无人提出疑义。法国天文学家洛希用另一种方法研究潮汐效应,他证明,任何坚固的天体,在接近另一个比它大得多的天体的时候,都会受到强大的潮汐力作用而最终被扯成碎片。这个较小的大体会被扯碎的距离称为洛希极限,通常是大天体赤道半径的2.44倍。这样,土星的洛希极限就是2.44乘以它的赤道半径60,000公里,即146,400公里,A环的最外边缘至土星中心的距离是136,500公里(84,800英里),因此整个环系都处在洛希极限以内。(木星环也同样处在洛希极限以内。)
很明显,土星环是一些永远也不能聚结成一颗卫星的岩屑(超过洛希极限的岩屑会聚结成卫星——而且显然确实如此),或者是一颗卫星因某种原因过分靠近土星而被扯碎后留下的岩屑。无论是哪一种情况,它们都是余留的一些小天体。(被作用的天体越小,潮汐效应也就越小,碎片小到某个程度之后,就不再继续碎裂了,除非两个小天体相互间偶尔碰撞。)据估计,如果将土星环所有的物质聚合成一个天体,结果将会是一个比我们的月亮稍大的圆球。
‘叁’ 土星的光环是什么组成的
土星的光环由无数个小块物体组成,它们在土星赤道面上绕土星旋誉岩帆转。
该光环平面与土星主光环面成27度倾角,该光环内侧距离土星约595万公里,宽度约1190万公枣宴里它的直径相当于300倍土星的直径。可容纳大约10亿个地球庆雹。
光环由冰和尘埃微粒组成,它们之间的距离如此之大,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-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”的轨道穿越该光环。光环内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。发现的光环旋转轨道与土卫八相反。科学家们推测,光环内的尘埃飞溅到土卫八表面上,形成了黑色区域。
(3)b环是什么东西图片扩展阅读
土星和其他行星一样,也围绕太阳在椭圆轨道上运动。土星绕太阳公转的轨道半径约为9.54天文距离单位(约14亿公里)轨道的偏心率为0.056,轨道面与黄道面交角为2°5′,绕太阳公转一周约29.5年,公转平均速度约为9.6公里/秒。
土星同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1 .5亿公里。
土星也有四季,只是每一季的时间要长达7年多,因为离太阳遥远,夏季也是极其寒冷的。
土星的自转很快,仅次于木星,其自转角速度随纬度而不同,在赤道上自转周期为10小时14分,在纬度60°处为10小时40分。由于快速自转,使得它的形状变扁,是太阳系行星中形状最扁的一个。
2019年1月,科学家基于美国宇航局卡西尼号探测器在2017年9月被摧毁之前收集到的数据,研究出土星自转的时长:10小时33分38秒。
‘肆’ 土星的光环是由什么组成的
土星的光环是由无数的质点组成的,这些质点都和卫星一样围绕着土星旋转。用小望远镜观测土星,可以侧重观测土星的光环。
土星的上层大气与木星相似(在相同定义的前提下),同样都有着一些条纹;但土星的条纹比较幽暗,并且赤道附近的条纹也比较宽。从底部延展至大约10公里高处,是由水冰构成的层次,温度大约是-23 ℃。
在这之后是硫化氢氨冰的层次,延伸出另外的50公里,温度大约在-93 ℃,在这之上是80公里颂握的氨冰云,温度大约是-153 ℃。
接近顶部,在云层之上200-270千米是可以看见的云层顶端,由数层氢和氦构成的大气层。 土星的风速是太阳系中最高的,航海家计划的数据显示土星的东风最高可达500m/s(1,800公里/时)。直到航海家探测器飞越土星,比较纤细的条纹才被观测到。然而从那之后,地基望远镜也被改善到在通常情况下都能够观察到土星的这些细纹。
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土星大气以氢、氦为主,并含有甲烷和其他气体,大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云。从望远镜中看去这些云像木星的云一样形成相互平行的条纹,但不如木星云带那样鲜艳,只是比木星云带规则得多,土塌并星云带以金黄色为主,其余是橘黄、淡黄等。
土星的表面同木星一样,也是流体。它赤道附近的气流与自转方向相同速度可达每秒500米,比木星风力要大得多。在土星北极有一个形状是正六边形的巨大风暴,跨度15000英里,差不多能装下4个地球,是土星上和木星大红斑类似的长时间维持的大型风暴圈。
土星环位于土星的赤道面上。在空间探测前,从地面观测得知土星环有五个,其中包括三个主环(A环、B环、C环)和两个暗环(D环、E环)。B环宽又亮,它的内侧是C环,外侧是A环。
A、B两环之间为宽约4800公里的卡西尼缝,是天文学家卡西尼在1675年发现的,产生环缝的原因是因为光环中有卫星运行,卫星的引力造成的。
B环的内半径91,500公里,外半径116,500公里,宽度25,000公里,可以并排安放两个地球。A环的内半径121,500公里,外半径137,000公里,宽度15,500公里。C环很暗,它从B环的内边缘一直延伸到离土星表面只有12,000公里处,宽度野衫庆约19,000公里
‘伍’ 土星外面的光环是什么有什么秘密
土星最让人着迷的便是美丽的土星环,而土星的光环也是土星独特的标志。下面是我分享的光环的秘密,一起来看看吧。
光环的秘密:土星光环简述
伽利略在1610年用自制望远镜观察土星时,发现土星有两个“耳
朵”。他误认为土星可能是由一大二小三个天体组成,怀疑这两耳朵是两颗卫星。但他一直不敢将观察结果发表,其原因是“卫星”并没有绕土星公转,似乎永远停留不动。而更令他惊奇的是那两颗“卫星”两年后竟然失踪,三年后腊枯又重新出现。
半个世纪后,荷兰天文学家惠更斯(Christiaan Huygens) 用更大更好的望远镜进行观测,才揭开了这个谜。原来那两颗“卫星”是与土星不相连接、环绕在土星赤道面上的光环。这光环由无数形状、大小不等,直径在7.6厘米~9米之间的冰块组成,以很快的速度围绕土星运转,在太阳光的照耀下呈现出各种颜色。光环的直径达27万千米,厚度为10千米左右,自东向西自转。1675年,意大利天文学家卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)发现光环中有一圈空隙,这就是着名的卡西尼环缝。
土星环的结构在17~19世纪被陆续发现。到20世纪80年代初,至少3个探测脊雹器对土星“走马观花”,发现环的结构极为复杂。
土星光环是指圆球形的星体周围有一圈很宽的“帽沿”,这就是土星光环,又称土星环,土星可算是太阳系中较为奇特的一颗行星,在望远镜中看来,它的外表犹如一顶草帽,光环的存在使得土星成为群星中最美丽的一颗,令观赏者赞叹不已。几百年来,人们一直以为太阳系中唯独土星才有光环。直到本世纪70年代后期至80年代后期,天王星环、木星环和海王星环的相继发现才使这一观点得以改变。
土星为什么会有光环
人们根据地面观测和空间探测,把土星环划分为7层。距土星最近的是D环,亮度最暗;其次是C环,透明度最高;B环最亮;最后是A环。在A 环和B环之间就是着名的卡西尼环缝,缝宽约5000千米。在A环之外有E、F、G三个环,最外层的是E环,十分稀薄和宽广。
“旅行者1号和2号”探测器把土星环的近距离照片送回后,科学家们非常吃惊:原来每一层又可细分成上千条大大小小的小环,即使被认为空无一物的卡西尼缝也存在几条小环。在照片中可见到F环有5条小环相互缠绕在一起。土星环的整体形状类似一张巨大的密纹唱片,从土星的云顶一直延伸到32万千米远的地方。 光环的颜色远看是红棕色,樱局帆其实每层都稍有不同,C环是蓝色,B环内层为橙色,外层为绿色,A环为紫色,卡西尼缝是蓝色的。
土星的自转轴和地球一样,也是倾斜的,土星的轴倾角是26.73°,地球则是23.45°。由于土星的光环和赤道是在同一平面上,所以它是对着太阳(也对着我们)倾斜的。当土星运行到其轨道的一端时,我们可由上往下看见光环近的一面,而远的一面仍被遮住。当土星在轨道的另一端时,我们就可由下往上看到光环近的一面,而远的一面依然被遮住。土星从轨道的这一侧转到另一侧需要14年多一点。
在这段时间内,光环也逐渐由最下方移向最上方。行至半路时,光环恰好移动到中间位置,这时我们观察到光环两面的边缘连接在一起,状如“一条线”。随后;土星继续运行,沿着另一半轨道绕回原来的起点,这时光环又逐渐地由最上方向最下方移动;移到正中间时,我们又看见其边缘连接在一起。因为土星环非常薄,所以当光环状如“一条线”时就好像消失了一样。1612年年底伽利略看到的正是这种情景;据说由于懊恼,他没有再观察过土星。
地球套上土星外部光环会怎么样
众所周知,地球不像土星那样,周围围绕着一圈美丽的光环。据悉,星球周围的光环属于星际物质与星球强烈碰撞后遗留下的物质,并一直围绕着这个星球运动。那么,假如把土星的星际光环“拆下来”,给地球“套上”,会是怎样一番景象呢?