土星光環(huán)存在的原因_天文地理知識(shí)
土星是太陽(yáng)系其中的一個(gè)星球，而對(duì)于土星中都是有著光環(huán)，而你知道土星的光環(huán)到底是什么來(lái)的嗎?而為什么會(huì)有光環(huán)的呢，對(duì)此土星的光環(huán)到底是什么到底如何?下面一起來(lái)看看吧。
土星為什么會(huì)有光環(huán)
土星最讓人著迷的便是美麗的土星環(huán)。
土星的自轉(zhuǎn)軸和地球一樣，也是傾斜的，土星的軸傾角是26.73°，地球則是23.45°。由于土星的光環(huán)和赤道是在同一平面上，所以它是對(duì)著太陽(yáng)(也對(duì)著我們)傾斜的。當(dāng)土星運(yùn)行到其軌道的一端時(shí)，我們可由上往下看見光環(huán)近的一面，而遠(yuǎn)的一面仍被遮住。當(dāng)土星在軌道的另一端時(shí)，我們就可由下往上看到光環(huán)近的一面，而遠(yuǎn)的一面依然被遮住。土星從軌道的這一側(cè)轉(zhuǎn)到另一側(cè)需要14年多一點(diǎn)。
在這段時(shí)間內(nèi)，光環(huán)也逐漸由最下方移向最上方。行至半路時(shí)，光環(huán)恰好移動(dòng)到中間位置，這時(shí)我們觀察到光環(huán)兩面的邊緣連接在一起，狀如“一條線”。隨后;土星繼續(xù)運(yùn)行，沿著另一半軌道繞回原來(lái)的起點(diǎn)，這時(shí)光環(huán)又逐漸地由最上方向最下方移動(dòng);移到正中間時(shí)，我們又看見其邊緣連接在一起。因?yàn)橥列黔h(huán)非常薄，所以當(dāng)光環(huán)狀如“一條線”時(shí)就好像消失了一樣。1612年年底伽利略看到的正是這種情景;據(jù)說(shuō)由于懊惱，他沒有再觀察過土星。
伽利略在1610年用自制望遠(yuǎn)鏡觀察土星時(shí)，發(fā)現(xiàn)土星有兩個(gè)“耳
朵”。他誤認(rèn)為土星可能是由一大二小三個(gè)天體組成，懷疑這兩耳朵是兩顆衛(wèi)星。但他一直不敢將觀察結(jié)果發(fā)表，其原因是“衛(wèi)星”并沒有繞土星公轉(zhuǎn)，似乎永遠(yuǎn)停留不動(dòng)。而更令他驚奇的是那兩顆“衛(wèi)星”兩年后竟然失蹤，三年后又重新出現(xiàn)。
半個(gè)世紀(jì)后，荷蘭天文學(xué)家惠更斯(Christiaan Huygens) 用更大更好的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)，才揭開了這個(gè)謎。原來(lái)那兩顆“衛(wèi)星”是與土星不相連接、環(huán)繞在土星赤道面上的光環(huán)。這光環(huán)由無(wú)數(shù)形狀、大小不等，直徑在7.6厘米～9米之間的冰塊組成，以很快的速度圍繞土星運(yùn)轉(zhuǎn)，在太陽(yáng)光的照耀下呈現(xiàn)出各種顏色。光環(huán)的直徑達(dá)27萬(wàn)千米，厚度為10千米左右，自東向西自轉(zhuǎn)。1675年，意大利天文學(xué)家卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)發(fā)現(xiàn)光環(huán)中有一圈空隙，這就是著名的卡西尼環(huán)縫。
土星環(huán)的結(jié)構(gòu)在17～19世紀(jì)被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。到20世紀(jì)80年代初，至少3個(gè)探測(cè)器對(duì)土星“走馬觀花”，發(fā)現(xiàn)環(huán)的結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜。
人們根據(jù)地面觀測(cè)和空間探測(cè)，把土星環(huán)劃分為7層。距土星最近的是D環(huán)，亮度最暗;其次是C環(huán)，透明度最高;B環(huán)最亮;最后是A環(huán)。在A 環(huán)和B環(huán)之間就是著名的卡西尼環(huán)縫，縫寬約5000千米。在A環(huán)之外有E、F、G三個(gè)環(huán)，最外層的是E環(huán)，十分稀薄和寬廣。
“旅行者1號(hào)和2號(hào)”探測(cè)器把土星環(huán)的近距離照片送回后，科學(xué)家們非常吃驚：原來(lái)每一層又可細(xì)分成上千條大大小小的小環(huán)，即使被認(rèn)為空無(wú)一物的卡西尼縫也存在幾條小環(huán)。在照片中可見到F環(huán)有5條小環(huán)相互纏繞在一起。土星環(huán)的整體形狀類似一張巨大的密紋唱片，從土星的云頂一直延伸到32萬(wàn)千米遠(yuǎn)的地方。 光環(huán)的顏色遠(yuǎn)看是紅棕色，其實(shí)每層都稍有不同，C環(huán)是藍(lán)色，B環(huán)內(nèi)層為橙色，外層為綠色，A環(huán)為紫色，卡西尼縫是藍(lán)色的。
土星光環(huán)
土星光環(huán)是指圓球形的星體周圍有一圈很寬的“帽沿”，這就是土星光環(huán)，又稱土星環(huán)，土星可算是太陽(yáng)系中較為奇特的一顆行星，在望遠(yuǎn)鏡中看來(lái)，它的外表猶如一頂草帽，光環(huán)的存在使得土星成為群星中最美麗的一顆，令觀賞者贊嘆不已。幾百年來(lái)，人們一直以為太陽(yáng)系中唯獨(dú)土星才有光環(huán)。直到本世紀(jì)70年代后期至80年代后期，天王星環(huán)、木星環(huán)和海王星環(huán)的相繼發(fā)現(xiàn)才使這一觀點(diǎn)得以改變 。推薦閱讀：地球的內(nèi)部是實(shí)心還是空心
知識(shí)拓展：土星能住人嗎
答：土星是不能夠住人
1.土星溫度極低
2.土星是氣態(tài)行星，沒有陸地不說(shuō)，光是氣壓也能把生物壓碎，且無(wú)氧氣 水 里面由于氫的不穩(wěn)定經(jīng)常大規(guī)模爆炸，溫度可達(dá)很高，威力絕不亞于導(dǎo)彈。
雖然只有少量的直接資料，但土星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍被認(rèn)為與木星相似，即有一個(gè)被氫和氦包圍著的小核心。巖石核心的構(gòu)成與地球相似但密度更高。在核心之上，有更厚的液體金屬氫層，然后是數(shù)層的液態(tài)氫和氦層，在最外層是厚達(dá)1,000 公里的大氣層，也存在著各種型態(tài)冰的蹤跡。估計(jì)核心區(qū)域的質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的9-22倍。土星有非常熱的內(nèi)部，核心的溫度高達(dá)11 700 ℃，并且輻射至太空中的能量是它接受來(lái)自太陽(yáng)的能量的2.5倍。大部分能量是由緩慢的重力壓縮(克赫歷程)產(chǎn)生，但這還不能充分解釋土星的熱能制造過程。額外的熱能可能由另一種機(jī)制產(chǎn)生：在土星內(nèi)部深處，液態(tài)氦的液滴如雨般穿過較輕的氫，在此過程中不斷地通過摩擦而產(chǎn)生熱。大氣層土星外圍的大氣層包括96.3%的氫和3.25%的氦，可以偵測(cè)到的氣體還有氨、乙炔、乙烷、磷化氫和甲烷。上層的云由氨的冰晶組成，較低層的云則由硫化氫銨(NH?SH)或水組成。相對(duì)于太陽(yáng)所含有的豐富的氦，土星大氣層中氦的豐盈度明顯低得多。
對(duì)于比氦重的元素的含量，如今所知不甚精確;但如果假設(shè)與太陽(yáng)系形成時(shí)的原始豐盈度是相當(dāng)?shù)?，則可估算出這些元素的總質(zhì)量是地球質(zhì)量的19-31倍，而且大部分都存在于土星的核心區(qū)域。
云層
土星的上層大氣與木星相似(在相同定義的前提下)，同樣都有著一些條紋;但土星的條紋比較暗淡，并且赤道附近的條紋也比較寬。從底部延展至大約10公里高處，是由水冰構(gòu)成的層次，溫度大約是-23 ℃。在這之后是硫化氫氨冰的層次，延伸出另外的50公里，溫度大約在-93 ℃，在這之上是80公里的氨冰云，溫度大約是-153 ℃。接近頂部，在云層之上200-270千米是可以看見的云層頂端，由數(shù)層氫和氦構(gòu)成的大氣層。 土星的風(fēng)速是太陽(yáng)系中最高的，航海家計(jì)劃的數(shù)據(jù)顯示土星的東風(fēng)最高可達(dá)500m/s(1,800公里/時(shí))。直到航海家探測(cè)器飛越土星，比較纖細(xì)的條紋才被觀測(cè)到。然而從那之后，地基望遠(yuǎn)鏡也被改善到在通常情況下都能夠觀察到土星的這些細(xì)紋。
土星的大氣層通常都很平靜，偶爾會(huì)出現(xiàn)一些持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的長(zhǎng)圓形特征，以及其他在木星上常常出現(xiàn)的特征。1990年，哈柏太空望遠(yuǎn)鏡在土星的赤道附近觀察到一朵極大的白云，是在航海家與土星遭遇時(shí)未曾看見的，在1994年又觀察到另一朵較小的白云風(fēng)暴。1990年的白云是大白斑的一個(gè)例子，這是在每一個(gè)土星年(大約30個(gè)地球年)，當(dāng)土星北半球夏至的時(shí)候所發(fā)生的獨(dú)特但短期的現(xiàn)象。之前的大白斑分別出現(xiàn)在1876、1903、1933和1960年，并且以1933年的最為著名。如果這個(gè)周期能夠持續(xù)，下一場(chǎng)大風(fēng)暴將在大約2020年發(fā)生
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