土星的化身--土星環 土星環是圓的嗎


土星的化身--土星環 土星環是圓的嗎

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太陽系有八大行星,從內測向外數第六位就是土星了 。土星是太陽系里質量僅次于木星的氣態巨行星 。但同時它的密度比水還低,是一顆質量很輕的行星 。比如,把土星放到一個足夠盛下它的水池里,會發現它可以浮在水面 。
然而提到土星 , 就不得不提眾所周知的巨大土星環了 , 它基本稱得上是土星的代名詞了 。那么土星環是怎么形成的 , 半徑大小又能讓人驚異到何種程度呢?
本篇文章筆者就這個疑問為調查中心 , 相繼展開一系列疑問,有興趣的讀者一定要來看看!
土星環究竟是什么?
作為土星代名詞的土星環,究竟從何而來?
土星的化身--土星環 土星環是圓的嗎

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土星自身體積之龐大,在地球可以裸眼觀測,但可惜的是土星周圍的環狀是裸眼觀測不到的 。
調查表明 , 其主要成分中水和冰粒子占了99.9% , 其余還包含了托林和硅元素 。(注:托林是甲烷,乙烷等簡單結構有機化合物在紫外線照射下形成的共合分子)構成主環的粒子,小到微米(μm)大到10m以上 。
最初人類發現土星環的時候,只能通過觀測知道它的形狀像一個環狀物 。但如今隨著科學的發展我們已經能很明確的認知土星環的性質 。
接下來我來說說土星環的觀測史吧 。
土星環的觀測歷史
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首次觀測到土星環的是著名的伽利略(Galileo Galilei),他于1610年用望眼鏡捕捉到了土星環 。但由于受限于當時望眼鏡的性能,他并沒能夠正確的認識“環”的性質 。
他在寫給科西莫二世·德·美第奇(Cosimo II de'Medici)的信中提到,“土星是三個星體的結合體”也就是說伽利略認為觀測到的“環”是星體 。看來即使是提出了“日心說”的學者也很難正確的觀測宇宙呢 。
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圖解:卡西尼-惠更斯號于2006年9月15日拍得的土星環全貌(亮度在這張圖中被強化)
而首次真正把這些集合體確認為“環”的天文學家是克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens) 。他在1655年自制了望遠鏡 , 其性能比伽利略所使用的高出50倍 , 并且以此確認了土星是被巨大的“環”圍繞起來的既定事實 。
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圖解:黑暗的卡西尼縫分開了在內側寬廣的B環和外側的A環 , 這張影像是哈勃太空望遠鏡的先進巡天照相機在2004年3月22日拍攝的,較不明顯的C環就在B環的里面 。
隨后,喬凡尼·多美尼科·卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)發現,土星的環是由眾多小環和環之間的巨大空隙構成的 。他最初發現的土星環空隙,最遠的高達4800km,被命名為“卡西尼環縫” 。“卡西尼環縫”間距4800km意味著多大呢?大到,它可以裝下整個月亮 。
“環”是如何形成的?
那么,究竟土星環是如何形成的呢?其實關于這一點眾說紛紜 。
以前的主流說法是曾經圍繞土星公轉的衛星“真理”(Veritas)超過了洛希極限,由于潮汐力的作用化為齏粉,形成了“環” 。現在的主流說法有了轉變,40億年前在“后期重轟炸時期”(眾多隕石和小行星沖撞太陽系行星的時期),直徑400—600km的衛星大規模沖撞破壞形成了“塵埃環” 。
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