太陽系中的寶石

□ 周一凡 聞 新

土星看上去是什么樣的？

在太陽系行星中，土星光環(huán)最惹人注目，它使土星看上去就像戴著一頂漂亮的大帽子，所以，很多天文學(xué)家認(rèn)為土星是太陽系中最漂亮的行星，稱它為“太陽系中的寶石”。

與其他行星比較，土星環(huán)系不僅漂亮，還比木星、天王星和海王星的環(huán)系都清晰。喜歡觀看夜空的人們，利用一個(gè)小小的玩具望遠(yuǎn)鏡就可以看見土星的環(huán)系。如果通過天文望遠(yuǎn)鏡觀察，人們可以看到土星表面明暗交替的環(huán)系平行與它的赤道面，有時(shí)也會(huì)看到亮斑或暗斑。

土星環(huán)系就像金色色帶圍繞在土星云的頂端。色帶的顏色與高度有關(guān)，在高端呈現(xiàn)亮黃色，在低端呈現(xiàn)暗黃色。

在地球上通過望遠(yuǎn)鏡觀察的土星

土星及其環(huán)系有多大？

在太陽系中，土星是一顆巨大的行星。土星的直徑是120536千米，木星的直徑是142984千米，可見土星不比它小很多。

地球的直徑是12756千米，幾乎比土星小十倍，所以，土星內(nèi)可能容納755顆地球。但與太陽相比，土星很小，太陽的直徑是14億千米，沿太陽的直徑可以擺放10顆土星。

土星環(huán)系很大，從地面觀測(cè)，人們發(fā)現(xiàn)土星有五個(gè)環(huán)，其中A、B、C三個(gè)主環(huán)和D、E兩個(gè)暗環(huán)。1979年9月，“先驅(qū)者”11號(hào)又探測(cè)到兩個(gè)新環(huán)，即F環(huán)和G環(huán)。從最外層的G環(huán)看，它的直徑相當(dāng)于地球和月亮之間的平均距離，大約為384000千米。實(shí)際上，土星環(huán)系已經(jīng)擴(kuò)展很遠(yuǎn)，目前的技術(shù)手段幾乎很難觀察到它的外層邊緣。

地球和月亮之間的平均距離相當(dāng)于土星環(huán)系的直徑

土星有大氣層嗎？

土星大氣層以氫氣和氦氣為主，同時(shí)還含有甲烷和其他氣體。土星的大氣層中還飄浮著由稠密的氨晶體組成的云。用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，這些云呈相互平行的條紋狀，它的顏色以金黃色為主，其余是橘黃色和淡黃色等。土星的大氣層是不透明的，大氣的深處是液態(tài)，目前科學(xué)家還沒有研究清楚土星大氣氣體和液態(tài)的界面在哪里。

2005年，“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器接近土星的北極區(qū)域，發(fā)現(xiàn)土星北極區(qū)域天空呈蘭色，類似于地球?？茖W(xué)家猜測(cè)土星北極區(qū)域可能缺少“黃云”霧覆蓋，也許被氫氣所代替。另外，“卡西尼”探測(cè)器還發(fā)現(xiàn)土星大氣中的“蘭云”和“黃云”交替輪換，目前科學(xué)家還不知道這種輪換的原因。

土星北極區(qū)域的蘭色大氣層

土星的天氣情況是怎樣的呢？

土星比我們地球冷很多，它的云層頂部大氣平均溫度是-175℃。相比之下，地球最冷的地方南極的溫度是-89℃。

與土星云層頂部比較，土星云層內(nèi)部非常暖和。事實(shí)上，土星自身放出的熱量比吸收太陽的熱量還要多。

土星是一個(gè)風(fēng)的世界，其云層就是這些狂風(fēng)造成的，云層中含有大量的結(jié)晶氨。在土星的赤道上，風(fēng)的平均速度是每小時(shí)1600千米，比地球上的龍卷風(fēng)速度大3倍。

土星風(fēng)暴一般要持續(xù)幾個(gè)月或幾年，有時(shí)風(fēng)暴還能產(chǎn)生光。2004年，天文學(xué)家通過望遠(yuǎn)鏡跟蹤到土星上的颶風(fēng)，發(fā)現(xiàn)它產(chǎn)生的光傳播很遠(yuǎn)，在地球上可以看得很清楚。根據(jù)光閃爍的形狀，天文學(xué)家將這個(gè)颶風(fēng)命名為恐龍風(fēng)。

土星上的恐龍風(fēng)暴

土星是怎樣命名的？

在中國(guó)，“土星”是古代人根據(jù)五行學(xué)說，按照五行學(xué)說：木青、金白、火赤、水黑、土黃，再結(jié)合肉眼觀測(cè)到的土星的顏色（黃色）來命名的。

在國(guó)外，土星的名稱來自神話傳說，采用羅馬神話中農(nóng)業(yè)之神的名字，即Saturns。在羅馬神話中，農(nóng)神篡奪天神 Uranus / Heaven 而統(tǒng)治宇宙，后被其子宙斯 Jupiter /Zeus 取而代之。土星的天文學(xué)符號(hào)是農(nóng)神Saturn的鐮刀，代表著羅馬上帝的收獲。

土星以羅馬農(nóng)神Saturns命名

土星的形狀和組成是怎樣的呢？

土星是個(gè)扁球，赤道半徑與兩極半徑之差大約等于地球半徑，土星質(zhì)量是地球質(zhì)量的95.18倍，其體積是地球體積的750多倍。雖然土星體積龐大，但密度卻很小，每立方厘米只有0.7克。

土星不同于地球有個(gè)固體的表面，是一個(gè)由大量氣體和液體組成的行星。但土星中心有一個(gè)固體核，可能是由巖石、或由巖石和冰混合組成的核，但有些天文學(xué)家認(rèn)為它是由融化的巖石和金屬組成。這個(gè)固體的中心核由液態(tài)層包圍著，而液態(tài)層又由氣態(tài)層包圍著。所以土星的組成共有三層：固體核、液體層和氣態(tài)層。

土星的內(nèi)部組成