天体大本营 - 土星

1.概述:

土星(Saturn)太阳系八颗行星之一,按离太阳由近及远的次序为第六颗。古代称土星为镇星或填星。土星是天上较亮的行星,它的平均视星等为0.67等。土象象木星一样被色彩斑斓的云带所缭绕,并被较多的卫星所拱卫,到2003年已发现的卫星有31颗。

因为土星公转周期大约为29.5年,我国古代有28宿,土星几乎是每年在一个宿中,有镇住或填满该宿的意味,所以称为镇星或填星。木星的自转周期为10时14分。土星在很多方面象木星,但又有不少差别。它与木星同属于巨星星,它的体积是地球的745倍,质量是地球的95.18倍。在太阳系8颗行星中,土星的大小和质量仅次于木星,占第二位。赤道半径约为60,000公里。土星的大半径和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近。

土星大气以氢、氦为主,并含有甲烷和其他气体,大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云。从望远镜中看去,这些云像木星的云一样形成相互平行的条纹,但不如木星云带那样鲜艳,只是比木星云带规则得多。土星云带以金黄色为主,其余是橘黄色、淡黄色等。土星极地附近呈绿色,是整个表面最暗的区域。土星表面有时会出现白斑,最著名的白斑是1933年8月发现的,这块白斑出现在赤道区,呈蛋形,长度达到土星直径的1/5,以后这个白斑不断地扩大,几乎蔓延到整个赤道带。

土星的卫星

到2003年已发现的卫星有31颗,其中只有土卫一到土卫七以及土卫十是规则卫星,其它都是不规则形状卫星。如土卫九是一颗直径为220km左右的不规则卫星。卫星中一群与土星的自转方向一致,而另一群是逆行运转。

1955年发现的土卫六是太阳系中第二大卫星,它比水星和冥王星都大,呈橙红色,有很厚的大气层,大气中有甲烷和分子氢。有人认为,太阳紫外线作用于土卫六高层大气的甲烷,会产生一种比较大而复杂的分子,这些分子可以沉降到土卫六的表面,堆积成有机层,也就是说,在土卫六上可能生存有低级的生命

土星的光环

土星光环是一系列的同心圆,从外向里除了A、B、C环外,还有F环、G环、一条恩克环缝等。光环的平面在土星赤道面内,与土星的轨道平面成 26°44′的倾角,而且光环平面在绕日运动中方向不变,所以在地面上观察光环有时窄些,有时宽些。里边的光环转的快,外环转的慢。光环与光环之间接触的部分由于摩擦和碰撞生热,使之接触部分融化,然而在低温环境下,马上又凝固在一起,犹如滚雪球一样越聚越大,可以形成直径数十公里的小卫星。事实上确实有的小卫星在光环的边缘与环一起绕土星运转。

2.观测指导:

土星是外行星,在合日(视觉上接近太阳)前后两个月以外的其他时间适合观测。当冲日时是土星的最佳观测时机,因为土星冲日时,土星最亮(约0等),且整夜可见。

用小望远镜观测土星时,可以侧重观测土星的光环。通过口径(物镜直径)大于或等于7.6厘米、目镜放大80倍以上的望远镜便能看清楚土星及土星环,在大气稳定时(放大100倍以上)还能看到卡西尼环缝。用小望远镜还有可能看到土星的最大卫星土卫六,它约16天左右绕土星运行一周。

长期用望远镜观测土星,还可以发现它的光环的方位是会改变的。当光环平面正对着我们的时候,光环就成为一条细线,这是因为光环特别薄。土星的光环被若干暗缝所分开,成为好几个环。

天象:土星冲日