土星,一顆神秘且巨大的氣態(tài)行星。太陽(yáng)系八大行星之一,由內(nèi)到外,土星處在第六的位置,距離太陽(yáng)約15億公里(10個(gè)天文單位)。土星質(zhì)量約相當(dāng)于95個(gè)地球,體積卻比地球大750倍,在太陽(yáng)系各行星中,它是僅次于木星的“二哥”。通過(guò)與地球的對(duì)比,可見(jiàn)土星的密度非常之低,僅為0.687 g/cm3,我們?nèi)羰前淹列莵G進(jìn)水里,它甚至都可以漂浮起來(lái)。
土星最令天文愛(ài)好者著迷的,我想非它那獨(dú)一無(wú)二的光環(huán)莫屬了。土星環(huán)最早由著名天文學(xué)家伽利略在1610年用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。1655年,天文學(xué)家惠更斯用精度更高的望遠(yuǎn)鏡,首次證實(shí)了土星環(huán)的“環(huán)”狀結(jié)構(gòu)。1675年,天文學(xué)家卡西尼發(fā)現(xiàn)土星環(huán)實(shí)則是由眾多的“環(huán)”共同重疊圍繞而成,環(huán)與環(huán)之間存在巨大的空隙,其中,比較著名的“卡西尼環(huán)縫”間距超過(guò)4800千米,幾乎能把水星塞在中間。除此之外,還有恩克環(huán)縫、基勒環(huán)縫等等。
整個(gè)土星環(huán)的范圍大約是1600萬(wàn)千米,可以排列下上千個(gè)地球。土星環(huán)又被細(xì)分為D環(huán)、C環(huán)、B環(huán)、A環(huán)、F環(huán)等等。土星光環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,千姿百態(tài)。光環(huán)環(huán)環(huán)相套,以至成千上萬(wàn)個(gè),看上去更像一張碩大無(wú)比的密紋唱片上那一圈圈的螺旋紋路。當(dāng)陽(yáng)光照射在上面,便形成了靚麗動(dòng)人的光環(huán)。組成這一圈圈明亮光環(huán)的其實(shí)并不是太空中的稀罕物,它們就是普通的冰和少量巖石殘骸,小至顆粒塵埃,大如轎車、別墅。
比起土星環(huán)的構(gòu)成物質(zhì),它的真實(shí)成因才是困擾了學(xué)界許久的難題,時(shí)至今日仍無(wú)定論?,F(xiàn)在,主流的觀點(diǎn)是土星環(huán)是土星日積月累的結(jié)果,土星強(qiáng)大的引力慢慢把周圍的冰塊和巖石殘骸聚集成環(huán),引力還把“魔爪”伸向了過(guò)路的小行星、彗星等。另一種觀點(diǎn)是,土星原本有一顆較大的圍繞其公轉(zhuǎn)的衛(wèi)星,但由于這顆衛(wèi)星突破了洛希極限,以致被潮汐力撕成了碎塊,最終形成了今天土星環(huán)。
“洛希極限”、“潮汐力”,我想看過(guò)由劉慈欣小說(shuō)改編的著名科幻電影《流浪地球》的朋友一定不會(huì)陌生,影片的高潮部分,地球因?yàn)楸平逑O限,險(xiǎn)被木星撕碎。若真是那樣,我們地球的物質(zhì)便有可能成為環(huán)繞木星的星環(huán)。什么?木星沒(méi)有星環(huán)!太陽(yáng)系只有土星才擁有星環(huán)!其實(shí)不然,木星、天王星、海王星都擁有自己的星環(huán),土星的一顆衛(wèi)星——土衛(wèi)五也有星環(huán),它是太陽(yáng)系唯一擁有星環(huán)的衛(wèi)星。只不過(guò),它們的星環(huán)范圍很小,十分黯淡,遠(yuǎn)比不上土星環(huán)震撼,不易被探測(cè)到。從某種意義上來(lái)說(shuō),地球也有“星環(huán)”,圍繞地球的大量人造衛(wèi)星、太空垃圾、以及星云塵埃等共同匯聚成了我們的“星環(huán)”。
土星環(huán)還有一個(gè)神奇的現(xiàn)象,就是每隔15年就會(huì)“消失”一次,天文學(xué)家解釋到,其實(shí)這背后并沒(méi)有什么高深的原理。土星光環(huán)與土星軌道面有一個(gè)傾角:最大傾角是27度,最小傾角是0度。當(dāng)傾角最大,我們“仰視”土星環(huán),自然就能看見(jiàn)壯美的土星光環(huán)。而當(dāng)傾角為零,我們“平視”過(guò)去,當(dāng)然無(wú)法觀測(cè)到“薄薄”的土星環(huán)的存在。據(jù)悉,上一次土星環(huán)“消失”是在2009年。
不過(guò),近年來(lái)的研究顯示,特別是根據(jù)卡西尼號(hào)探測(cè)器于2017年9月,人類探測(cè)器首次穿越土星環(huán)所傳回的珍貴數(shù)據(jù),科學(xué)家認(rèn)為,土星環(huán)極有可能會(huì)在未來(lái)3億年內(nèi)真正消失,因?yàn)槊繒r(shí)每刻,土星環(huán)內(nèi)物質(zhì)都在因?yàn)橥列菑?qiáng)大的磁場(chǎng)以及引力被“吸”回土星,土星表面形成了由冰塊塵埃組成的環(huán)雨現(xiàn)象。
土星不僅有一圈圈明亮的光環(huán)圍繞著它,在太陽(yáng)系中,土星還是擁有衛(wèi)星最多的行星,有多少個(gè)呢?數(shù)不清,無(wú)數(shù)個(gè)!因?yàn)閺睦碚撋险f(shuō),土星環(huán)內(nèi)較大的冰塊、巖石都能算土星的衛(wèi)星(有些詭辯啦)。到2019年,被正式確認(rèn)的有82顆之多,超越木星,成為太陽(yáng)系擁有衛(wèi)星最多的行星。這眾多的衛(wèi)星中,有的擁有地下海洋,有的覆蓋著厚厚的大氣層,地表分布著山川、河流,還有的竟呈現(xiàn)出一幅“太極陰陽(yáng)”圖……
我們下次再聊……
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