土星光环(土星光环是怎么形成的)

土星是怎样一颗行星？它为何有那般独特的光环呢？

土星是以泰坦土星命名的，木星之父，希腊罗马众神之王。土星最大的卫星叫泰坦。泰坦的名声是它是太阳系中唯一一个拥有自己大气层的卫星。泰坦的大气主要由甲烷等碳氢化合物组成。土星以其巨大的光环而闻名。土星环由围绕土星运行的卫星在该平面上固定。土星是地球上最后一颗肉眼可见的行星。它的环可以用低功率望远镜看到。土星离太阳的距离是地球的九倍。土星年约等于地球年的29.5。然而，它的一天不到11个小时。

土星的历史

乔瓦尼·卡西尼是意大利天文学家，他发现了土星的第一颗卫星。克里斯蒂安惠更斯发现了土星最大的卫星。卡西尼在最初的观测中看到了土星周围的隆起物，惠更斯正确地将其识别为光环。

土星和太阳系一样古老。然而，人们认为土星环要年轻得多。土星环上的冰随着年龄的增长而变暗。据估计，最年轻的土星环只有一亿年的历史。

大气

土星的大气层

土星的大气被它所含的氨染成黄色。土星的氢含量约为70%。地球的其余部分是氦。它的大气中含有微量的氮、氧、碳和铁。

木星有它的大红斑。土星有几个被认为是类似的白点，巨大的风暴。

探测器已经记录到土星每小时超过1000英里的风速。土星赤道的风是最快的。土星的北极有一个六边形的云层，在太阳系中是独一无二的。另一场风暴在土星南极肆虐，尽管它没有北方风暴的六壁形状。

土星也有类似于地球北极光的极光。这张照片是哈勃望远镜在地球上空轨道上拍摄的。

土星的卫星

泰坦是太阳系第二大的卫星。只有木星的卫星木卫三更大。泰坦甚至比水星还要大。土星的卫星土卫五可能有自己的光环和稀薄的大气层，但这只能通过进一步的研究来证实。土卫二有一个冰冷的外壳和一个像木星的木卫二一样被弯曲加热的固体核心。土卫二的内部加热和外部冻结之间可能有一个液态海洋。土星的卫星土卫一创造了土星环上最大的裂痕。

迄今为止，在土星周围已发现63颗卫星。随着天文学家获得更好的望远镜，我们对这颗行星的探测继续进行，这个数字可能会继续上升。小卫星是土星环内的小天体，而“牧羊人卫星”一词是用来指土星环外的卫星，有助于保持环物质的位置。

土星环

土星环

土星环延伸到行星直径的200倍，这就是为什么它们如此壮观。土星环非常薄。它们由冰晶和被认为是巨石大小的岩石组成。土星环上也有许多小卫星，它们的体积太小，无法命名为卫星，但比巨石还要大。

一颗行星的环会被分解成一个月亮或者坠落到已经存在的卫星上。土星的薄冰环可能被自然现象刷新。例如，土星的E环被认为是由土卫二周期性喷发喷出的物质更新的。土卫二从火山喷发冰，就像Io从火山喷出熔融岩石一样。这要么是补充土星环，要么是负责创造最年轻的环。

土星环按其发现的顺序给出了字母表中的字母。从地球上可以看到环A和环B。卡西尼师是黑暗的，他们之间相对空带。环F，最外面的环，有一个编织的外观。

土星环也有一条直线穿过，叫做辐条。与土星环上的间隙不同，这些特征不是由土星的卫星引起的。这些结构被认为是与土星磁场相互作用的结果，土星磁场是地球磁场的580倍。

土星的内部

土星的结构

虽然土星的一年比地球的一年长得多，但土星旋转得如此之快，以至于它的一天只有10小时47分。通过测量土星核心发出的无线电信号和辐射的变化已经证实了这一点。土星核心所发射的磁场和无线电信号被认为是其液态金属核心围绕固体核心旋转的结果，类似于地球磁场是其液态铁心旋转的结果。

土星大气的压力如此之大，以至于天文学家认为它有一个由岩石组成的行星核心，上面覆盖着一层液态甚至固态的氢和氦。

如果你能站在土星的表面，你在那里的体重几乎和你在地球上的体重一样。由于土星的密度如此之低，尽管它的体积很大，但它的引力几乎不比地球大多少。土星的密度比水的密度低。

土星和其他气体巨星一样，自形成以来一直在冷却。土星核心的氦正在凝结成氢氦液体。然而，从气体到液体的过程释放热量。这种相变产生的热量被认为是木星大气层的动力，并对其磁场产生贡献。

发射到土星的探测器

先驱者11号

土星已经收到了一些太空探测器。先锋11号是第一个飞越土星的探测器。旅行者1号和旅行者2号也飞越土星。卡西尼惠更斯号宇宙飞船是美国国家航空航天局和欧洲航天局的共同努力。

卡西尼惠更斯飞船是第一个直接发射到土星的太空飞船。卡西尼号探测器自2004年抵达土星以来，已经发现了15颗土星卫星。其中十余人还没有透露姓名。

卡西尼号探测器进入环绕土星的轨道，惠更斯号探测器则落在土卫六上。惠更斯的图片显示，泰坦上的液态碳氢化合物形成了湖泊和溪流。甲烷和乙烷在泰坦的“水圈”中取代了水，蒸发后又下起雨来。

土星上的季节

萨图恩像地球一样有一个轴向倾斜。地球的轴向倾斜大约为23°，而萨图恩的倾斜度为27°。冬天的半球呈蓝色。土星环与行星一起倾斜。当萨图恩处于最大的轴向倾斜时，人类享受着他们对萨图恩环的最伟大的看法。土星环是土星春分时相对于地球的边缘。对土卫六的持续观测表明，土卫六的“湖区”有几个碳氢化合物湖，随着土星的季节而增长和缩小，但并没有完全消散。然而，土星上的夏天对我们来说仍然是寒冷的。惠更斯探测器记录到土卫六表面的温度为-290华氏度。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. thetimenow- Value

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探索土星光环：它到底由什么组成的？又有多少历史了？看完才知道

如果你有一艘宇宙飞船，它可以带你去宇宙中的任何地方，你会选择去哪?你会去火星上寻找外星人吗？或许你会去水星上晒个日光浴？或许你会去更远的地方参观那颗带有迷人光环的美丽星球吗？我们正在说什么？当然是土星！

图解：土星和地球大小的概略比较。

每当学生们第一次研究行星时，土星总是让学生们着迷，这主要是因为它周围明亮的光环。但是，土星并不是唯一一颗具有光环的行星。木星 天王星和海王星也有光环，但这些行星中没有一颗能吹嘘自己的光环如第二大行星土星那样壮观明亮。

图解：卡西尼号看见的土星，通过环看见的土星呈现蓝色。

土星有7个主要的环群，每一个环群都被的空间所分隔每个主环群由成千上万个较小的环组成，它们被称为小环。主要的环群是按字母顺序命名的：A B C D E F和G。然而它们同时又是按被发现的顺序命名的，所以从土星开始向外移动，它们的顺序是D C B A F G和E。

图解：航海家1号发现北极区的六边形云彩特征，并在2006年被卡西尼号太空船证实。

土星的光环十分庞大。最大环群的直径超过17万英里。虽然，它们可能会比较宽，但是相对来说它们的厚度比较薄。大多数环的厚度不超过650英尺。

第一个看到土星环的天文科学家是伽利略。从1610年起，天文学家们就试图了解更多关于土星的独特特征。

图解：土星环是太阳系中最引人注目的景象（这张影像是卡西尼太空船在2007年拍摄的）。

虽然光环看起来是实心的，但实际上它并不是。恰恰相反，它们是由无数漂浮的冰块 岩石和尘埃组成。这些颗粒大小不一，它们的大小介于一粒沙粒与一所房子之间。

土星光环并非静止不动的，相反，它们以非常高的速到围绕土星运动。它们也不是标准的圆，由于土星卫星的引力作用，环中产生了各种倾角与弯曲。

多年来，天文学家一直对土星环的成因感到困惑。现在，天文学家认为土星环的粒子很可能来自彗星或小行星于土星众多卫星的碰撞。我们所居住的的地球只有一颗卫星，但科学家已确认至少有60颗卫星围绕土星运行，这些卫星的碎片散落开来便形成了我们今天看到的土星光环。

通过卡西尼号宇宙飞船对土星的持续探索，天文学家对土星及其光环了解的也越来越多。卡西尼号于1997年离开地球，2004年到达土星。从那时起，卡西尼号就一直环绕土星飞行，不断向地球传送图片和信息。多亏了卡西尼号，天文学家们才相信土星光环可能和太阳系一样古老，大约有40亿年的历史。

图解：B环上的轮辐，这幅影像是航海家2号在1981年拍摄的。

土星环是太阳系所有行星中面积最广的环系。它们由无数颗粒组成，大小从微米到米不等，并围绕土星旋转。这些环状颗粒几乎由水和冰构成，含有少量岩石物质。但是关于它们的形成机制天文学家们依然未达成共识。尽管理论模型表明这些光环可能形成于早期的太阳系，但来自卡西尼号的新数据表明它们形成的时间相对较晚。

图解：卡西尼号于2013年7月拍摄的土星日食，此时地球位于土星的右下方。

虽然光环的反射增加了土星的亮度，但在地球上，仅凭肉眼是看不见的。1610年，也是伽利略将望远镜对准天空的那一年，他成为了第一个观察到土星光环的人，但他看得并不是很清楚，无法看清光环的本质。1655年，克里斯蒂安惠更斯是第一个将它们称之为土星光环的人。

图解：土星冲日的日期及模拟影象：2001年-2029年

虽然很多人认为土星的光环是由一系列的小环组成的（这个概念可追溯到拉普拉斯），但是这条理论与实际还是有偏差的。更准确的理解是可以把这些环视为具有同心局部最大值和最小密度及亮度的环形圆盘。在环内的团块一定程度上具有很大的空隙。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. wonderopolis- Hannah

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土星环宽度20万公里，厚度只有30米，薄如刀片，能并排10个地球

土星被称为太阳系中一颗美丽的宝石。1610年的一个夜晚，伽利略用他发明的望远镜指向了土星。神奇的一幕发生了，平时肉眼看上去就很亮的土星，仿佛有一对明亮的大耳朵。因此伽利略推测我们看到的土星是由3颗离得很近的星体组成的。显然由于受到当时望远镜条件的限制，伽利略得出的结论是错误的。土星的\"耳朵\"其实就是土星环。

土星

虽然伽利略没有认识到这就是土星光环，但是他成为了观测到土星环的第一人。直到时间过去了45年之后，惠更斯才真正地认识到了土星的大耳朵其实就是围绕着土星的光环。土星光环十分美丽，它让土星成为了太阳系中的指环王，令天文学家们痴迷。随着卡西尼号抵达土星，科学家们终于看清楚了土星环的真实面目。原来土星环环环相套，有成千上万个环组成，就像一张巨大的密纹唱片环绕着土星运转。

土星

科学家通过观测发现，土星光环是由很多部分组成的，距离土星最近的光环称为D环，其次有由近及远依次是C环、B环、A环、G环和E环。土星环十分的宽，土星最外面的E环距离土星中心大约3到4个土星半径那么远。土星的赤道半径大约是60000公里，因此土星环的平均宽度有18万到24万公里。和地球比较一下，就知道土星环有多宽了。地球的直径大约有12000公里，因此土星环可以并排上10多个地球呢！

壮观的土星环

土星环这么宽，却十分薄！土星环最薄的地方只有几米，最厚的地方大约150公里，大多数的光环厚度只有30米左右。相比于土星环的20万公里的宽度来说，土星环几十米的厚度实在是非常的薄了。这个比例要比剃须刀片还要薄很多倍呢。土星环有多薄，可以看一下这面这张照片，就知道土星环有多薄了。只是卡西尼号在2006年3月13日飞越土星环的时候拍摄的一张照片。土星环上面是土卫一，土卫十刚好位于土星环中间，下面是土卫三。在这个角度上看土星环就像一根细线将土星一分为二，十分震撼！

卡西尼号拍摄的土星光环

土星环是怎么形成的呢？关于这个问题，一直都是天文学家们的热点话题。土星环的主要成分是冰占到了95%，天文学家们由此推测，可能是土星的一颗冰壳卫星和土星相撞，形成了土星环。而且这个时间仅仅发生在1千万年到几百万年前。相比于土星的形成45亿年的历史来说，土星环的形成非常的年轻。

近距离看土星环

在太阳系中，出土星之外，另外三颗气体行星——木星、海王星和天王星也都有光环的。木星也是有光环的，但是木星的光环是由尘埃和黑色的碎石组成的，不反光很难被观测到。木星光环比土星光环逊色多了。从这里似乎看出了一个规律，好像光环只存在于这些体积和质量庞大的气态行星中。然而有趣的是，在土星和天王星之间发现了一颗小行星，直径仅有250公里，它的周围也有两条光环。这颗小行星是目前为止太阳系中拥有光环的最小天体。

木星光环

2015年1月27日，天文学家发现了一颗太阳系外行星也拥有光环，这颗行星被命名为J1407b。J1407b距离地球420光年，它的光环直径达到了1.2亿公里，这个距离只比太阳到地球的距离1.49亿公里小了2900万公里。如果把这颗行星上的光环套在土星上，夜晚的天空就会出现一个比月亮大数倍的光环。是不是很壮观呢？

土星环直径超60万公里，平均厚度30米，咋形成的？地球也曾有一个

太阳系八大行星中有4颗行星有行星环，分别是木星、土星、天王星和海王星。其中以土星的行星环最为明亮和壮观，土星也正因为这一道行星环而被认为是太阳系中外观最为美丽的星球。

土星环是由不计其数的小颗粒形成的， 这些颗粒都是碎冰块、碎石块以及尘土等组成的，其中以碎冰块最多，大小从微米到百米都有，它们组成一条条的环带绕着土星运转，在太阳光的照耀下能够反射出十分明亮的光辉。

那么土星的光环是如何形成的呢？实际上该光环的形成原因还不十分清楚，天文学家们推测很可能是由彗星、小行星与较大的土星卫星相撞后产生的碎片组成的，而且撞击的天体的水冰含量非常大，因为土星环物质绝大部分都是水冰，也有天文学家认为是几百万年前一颗卫星在土星引力作用下与包围土星的大气相撞形成的，该星体内核岩石物质大部分坠入火星之中，但是外围的以冰块为主的部分分散后开始围绕土星运行，形成了美丽的土星光环。

当这些碎片均匀分布到土星周围，以自己的圆形轨道围绕行星运转的时候，就形成了土星环。土星环虽然看上去十分密集，环状圆盘看着十分壮观，但实际上物质分布极为稀疏，每平方米只有大约0.7克物质。

科学家们认为我们的地球也曾经形成过类似的行星环，在地球形成的初始时期，曾经有一个火星大小的星球，以较为倾斜的角度撞击了地球，该星球和地球都各自被撞掉了一部分物质，这些物质中的一部分，就在太空中形成了围绕地球运行的行星环。

不过地球这个行星环的物质分布并不均匀，其中有一块物质较为集中的区域，形成了原始的月球，之后月球不断的吸收这个行星环中的物质，并最终将其吸收完毕，所以地球的星星环就消失了，而如今的月球的绝大部分物质就来自于地球这个原始的行星环。

但是土星环并非如此，土星圆环上的物质十分均匀地分布到了土星的周围，并且各有其近乎圆形的轨道，如今土星环已经运行成了十分均匀的圆盘形，其厚度平均只有30米，最后的地方也不过150公里，然而其宽度却超过20万公里，直径超过60万公里，如果将土星和土星环的结构比作一顶草帽，那么这顶草帽的帽檐的厚度要比刀刃薄得多。

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