尹竹 & 阿公共同研究 土星 Saturn
土星 Saturn 航海家2號, 1981.7. (C) NASA / JPL
土星是從太陽數來第六顆行星,也是太陽系第二大行星,軌道半徑為142,940萬公里 (9.54AU);赤道處直徑為120,536公里;質量是5.68x1026公斤。
土星自史前時代就已為人所知。1610年,伽利略首度以望遠鏡觀測土星,他有注意到土星的奇怪形狀但無法解釋。由於地球每隔幾年就會通過土星環所在的平面,也就是說我們會因正對土星環的側面而無法看到環面,因而早期對土星的觀測常常出現難解的差異,直到一幅低解析度影像出現才大大改觀,1659年,Christiaan Huygens 正確推論出土星環的空間幾何狀態。以往我們以為土星是唯一有環的行星,直到1977年發現天王星具有微薄的環,稍後又發現了木星和海王星的環,才知道原來氣體行星都有環。
1979年美國探測船先鋒11號首度造訪土星,之後航海家一、二號 (Voyager 1/2) 也到過。2004年卡西尼號 (Cassini) 將會抵達土星,現在它正在路上。
卡西尼號 (Cassini) 用小型天文望遠鏡觀測就可以發現土星有一點扁平,它的赤道處與兩極處的直徑比為110% (120,536公里比108,728公里),這是由於土星是流體行星且自轉特別快的緣故,其實其它氣體行星也是略扁,只是沒有土星這麼嚴重。
土星的密度是所有行星中最低的,平均比重只有0.7,比水還低。所以理論上土星會在水中浮起來,只要你找到夠大片的水體。
土星有75%的氫和25%的氦,加上少量的水、甲烷、氨以及「岩石」,和木星的組成一樣,也與太陽系的前身-原始太陽星雲 (Solar Nebula) 的組成相似。土星的內部結構也與木星類似,有一個岩石質的核、一個液態金屬狀氫層及分子氫氣外層,也有微量的冰。
土星與地球之比 土星內部是高溫的,核心可達12,000K,它發散至太空中的能量多於自太陽吸收的能量。和木星一樣,土星自產能量是由於 Kelvin-Helmholtz 效應,但此效應可能不足以完全解釋它所有幅射出的能量,也許還有別的機制存在。
卡西尼號 (Cassini)與土星之效果
土星有一個顯著的環系統,主要的成分是冰的微粒和較少數的岩石殘骸以及塵土。已經確認的土星的衛星有61顆。其中,土衛六是土星系統中最大和太陽系中第二大的衛星(太陽系最大的衛星是木星的木衛三),比行星中的水星還要大;並且土衛六是唯一擁有明顯大氣層的衛星。
土衛六(Titan,又稱為泰坦星)是環繞土星運行的一顆衛星。它是土星衛星中最大的一個。在1655年3月25日被荷蘭物理學家、天文學家和數學家克里斯蒂安·惠更斯發現,它也是在太陽系內繼木星伽利略衛星發現後發現的第一顆衛星。由於它是太陽系唯一一個擁有濃厚大氣層的衞星,因此被高度懷疑有生命體的存在,科學家也推測大氣中的甲烷可能是生命體的基礎。土衞六可以被視為一個時光機器,有助我們了解地球最初期的情況,揭開地球生物如何誕生之謎。
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