土星的基本特征是什么?

  土星是科学家和天文爱好者最喜欢的星星之一,在望远镜里人们可以清楚地看到土星的扁球体和围绕着它的光环。土星是一颗淡黄色的像桔子似的椭球体,在它的赤道面上环绕着发出柔和的白色光辉的光环。有的时候土星就像一个冠冕,那美丽的光环就像是帽沿,人们形容它像是1顶美洲巴拿马帽。它是那样美丽、协调,就像1个完美的艺术品,凡是看到过土星的人无不为之惊叹。

  土星在太阳系里是巨行星,它的个头仅比木星稍小,在九大行星中居第二位。土星赤道方向的直径是地球直径的9倍半,它的体积是地球体积的745倍,真是一个庞然大物。但是土星的平均密度很小,只有0.70克/厘米,比水的密度还小,在九大行星中又屈居最后一位。由于密度小,所以它的质量只是地球质量的95.18倍。

  土星的自转速度特别快,约为10小时14分就自转1周,这个速度略小于木星的自转速度。由于自转速度很快,所以土星的球体扁缩得很厉害,它的两极半径与赤道半径之比是0.912,这又使它在九大行星中获得了1项第一名——最扁的一个星球。土星也像木星一样被色彩斑斓的云带所缭绕,这些彩色条纹带沿着平行于赤道的方向伸展着。土星上的云层也在自转着,而且自转的速度很快。土星上有大气,大气的主要成分是氢和氮,另外还有甲烷和其它气体。那些彩色条纹的云层,是由大气中漂浮着的稠密的氨晶体组成的,它们比木星的云带规则,色彩却不那么鲜艳,是以金黄色为主,其余是桔黄色和淡黄色等。在极区呈绿色,那里是土星表面最暗淡的区域。由于土星离太阳很远,所以它接收到的太阳热能也比较少,表面温度也就比较低。在云顶处温度低到零下170℃,在土星表面温度也只有零下140℃左右。

  我们借助于望远镜可以清楚地看到在土星赤道周围有一光环环绕,正是由于它的存在使土星成为天空中最美丽的星体之一。它是那样的奇特,以至于使人们往往只注意它竟至忽略了土星的本体。最早发现土星光环的是意大利科学家伽利略,他在1610年利用自制的望远镜看到了土星的光环。但是,那时正是光环的平面平行于我们的视线,看不怎么清楚的时候,所以伽利略还以为那是土星球状体旁的奇怪附属物哩!直到半个世纪以后,荷兰学者惠更斯才证认为它是与土星不相连接的、环绕在土星赤道面上的光环。这以后200多年间,人们一直把土星光环看成是一个或几个扁平的固体物质盘。直到1856年英国物理学家麦克斯韦才在理论上论证了土星环的结构,他指出土星环是由无数各自独立的小质点构成的,它们都在土星赤道面上绕土星旋转着。“旅行者1号”的探测证明,组成环的粒子直径大多数在7.6厘米到9米之间,而且还发现这数十亿大小不一的粒子都是导电的。

  土星除了有1个美丽的光环以外,它还有众多的卫星,它们组成了一刊、家庭,就像是一幅太阳系的缩影。第一个土星的卫星是1655年3月25日惠更斯发现的,它被命名为提妲。提妲就是在前面故事中说到的巨神族,他们被克洛诺斯关押在地底塔耳塔洛斯。这颗“提妲”卫星就是土卫6。过去测得土卫6的直径是5800千米,在太阳系中是最大的1颗卫星。但是“旅行者1号”测量的结果将土卫6的直径更正为4828千米,这样它就比木卫3小而退居为第二位了。引人注目的是,探测器证明土卫6上有很厚的一层大气和云层。土卫6上大气的主要成分是氮,约占98%;此外还有甲烷,占1%;少量的乙烷、乙,烯、乙炔和氢,它们总共占不到1.5%。大气层的厚度达2700千米,温度为零下201℃。由于温度低,大气中的氮可能是呈液态,在其表面形成液体氮的湖泊。土卫6是已知有大气的卫星,就这一点已经引起许多科学家的注目。不但如此,科学家们还发现在土卫6云层的顶端存在着与生命有关的分子,这很可能是产生生命前的氢氰酸分子。土卫6的上空有部分地区存在蓝色的烟雾。最使科学家们感兴趣的是土卫,6的大气上空没有电离层,这还是第一次发现没有电离层的天体。

  1671年10月和1672年12月卡西尼先后发现了两颗土星的卫星,它们是土卫8和土卫5,分别使用提妲巨神伊刚白托斯和瑞亚的名字。伊阿伯托斯就是将天火盗给人类的普罗米修斯的父亲;瑞亚是克洛诺斯的妻子。土卫8是一个奇特的黑白两色的卫星,它的直径1400千米,距土星365万千米。令人注目的是它的表面一部分很亮,而其它部分则很黑暗,像是覆盖着一层黑色的物质。在这1颗卫星上黑白二色的亮度竟然相差10倍,是太阳系中亮度反差最强的一个天体。

  1789年8月27日,威廉·赫歇耳首次使用他自制的122厘米的大型望远镜观测土星,又发现了土星的两颗新卫星。这两颗卫星就是土卫1和土卫2,它们也采用了希腊神话中巨神的名字。一个叫弥玛斯,一个叫恩刻拉多斯。在探测器飞往土星就近考察之前,人们一共发现了10颗土星卫星。

  是因为它身材娇小,显得玲珑精巧吗?不,在太阳系的行星中,无论个儿还是体重,土星都是“老二”,仅次于木星。它的赤道直径12.1万千米,身体里能容纳下750来个地球,长得一点儿也不秀气。

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