木星 土星 共振,土星与木星的轨道共振

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本文目录一览：

1、木星土星2 1共振

2、木星与土星的资料

3、庚子之难的由来？

木星土星2 1共振

木星土星共振,土星与木星的轨道共振

土星的阴影似乎咬掉了著名的土星圆环。这张合成图来自NASA卡西尼号探测器带来的效果图，拍摄于2016年10月。

摄影：NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE

撰文：ROBIN GEORGE ANDREWS

土星周围有一个精致的土星环xì统，美到令人窒息。不过，除了美学价值外，其中还藏着不少科学信息。

发表于《天文物理期刊》的一项研究利用这些土星环，解开了一道难题：土星上的一天有多长？答案是：10小时33分38秒。

爱荷华大学的物理学家Bill Kurth表示，这一发现很重要，因为它是“太阳系内一切恒星的基本属性”。Kurth参与了NASA的卡西尼号任务，但没有参与此次研究。知道某个星球上的一天有多长，可以帮助破译其重力场及内部结构，不过天文学家用了几十年才弄清楚土星的相关信息。

“土星是唯一一个难以测量自转的行星”，地外文明搜索研究所的高级研究科学家Matthew Tiscareno说道。Tiscareno也没有参与此次研究，他解释说，类地行星的表面特征能追踪到，而另外三个气态巨恒星则不然，但它们有倾斜的磁场，随着星球旋转，磁场也会晃动。而这些扰动可以用来计算每颗行星的自转速率。

然而，土星的状况不同。这是一个充满气体的世界，打着旋的云一片混沌，天文学家无法准确追踪表面特征。同时，几个环绕土星飞行的航天器已经证实，土星的磁场水平异常，与自转极几乎完全成一条直线。这意味着土星旋转不会带来磁场方面的可测量的变化。

太阳系的小军鼓

多年来，天文学家一直一筹莫展。加州大学圣克鲁斯分校的天文学与天体物理学专业的研究生Christopher Mankovich，带领研究团队想到了一个办法。

土星环从未静止过。它们有时会产生涟漪或波动：通常当轨道卫星经过冰和尘埃附近时，土星环会拉扯它们；这些波动也可能是因为土星神秘内部深处的物质在振荡。如果一个移动物体在行星的重力场中产生了局部变化，那么土星环也会受影响。

这有点像小军鼓：主乐器奏响后，小军鼓也会被敲响作为回应。

Mankovich解释说：“虽然我们无法听到土星的振荡，但它很像一件乐器。它的音色由整体结构决定，包括大小、形状、成分、温度等等，有一定的振动频率范围。”

引发这些波动并不费力，一个质量相当于土星中等大小的卫星的物体在土星内部移动时，部分土星环会来回晃动。如果这种晃动与与土星环的轨道频率相匹配，就会引起共振，把小晃动变成清晰可见的螺旋波动。

这xiē波动的特性取决于tā们所经过的物体，以及产生的原因。根据这一想法，Mankovich的团队建立了一个定制数值模型，用这些波动来推测土星的内部结构。他们的模型不仅弄清了土星的内部机制，还计算出了土星上的一天有多长。

Tiscareno称赞研究团队在解决这个悬而未决的难题方面，“细致、可靠”。

卡西尼号太空探测器

那么，为什么用了这么长时间？Tiscareno告诉我们，早在20世纪90年代初，我们就观察到土星的内部质量和不定行为会引起土星光环的波动。爱达荷大学Matthew Hedman最近领导展开的一系列研究在这个基础上更进一步，发展所谓的“kronoseismology”，即利用土星环上的波动观察土星的内部情况。这一概念最早在1982年提出。

James O’Donoghue表示，谜团的最终解决要归功于已经告别世界的卡西尼号太空船。O’Donoghue是NASA戈达德宇宙飞行中心的行星科学家，不过他没有参与此次研究。

木星土星共振,土星与木星的轨道共振

土xīng环那微妙的自然色。卡西尼号tài空船拍摄于2009年8月。

摄影：NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE

木星土星共振,土星与木星的轨道共振

土卫六，土星最大的卫星，正悬于土星环之上。卡西尼号太空船拍摄于2016年。

摄影：ASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE

很多航天器都曾造访过土xīng，但卡西尼号最为钟情，它陪伴了这个巨大的行星13年。天文学家借助各种仪器，以前所未有的高分辨率观测着土星环。O’Donoghue说，卡西尼号带来了地面望远镜“不可能看到”的细节。

尽管我们知道这颗气态巨星会导致土星光环的波动，但没人知道究竟是什么东西造成的。预印本网站arXiv.org上的一篇新论文指出，在遥远的过去，土星曾遭遇过大碰撞，而这就像“敲响了钟”，并引发了持续的内部混乱，Mankovich说道。

但就目前而言，他说：“土星内部振荡的最终原因仍是一个谜”。

（译者：Sky4）

来源：国家地理中文网（官V）

木星与土星的资料

木星木星古称岁星，是离太阳第五kē行星，而且是最大的一颗，比所有其他的行星的合质量大2倍（地球的318倍）。公转轨道: 距太阳 778,330,000 千米 (5.20 天文单位) 行星直径: 142,984 千米 (赤道) 质量: 1.900e27 千克木星(a.k.a. Jove; 希腊人称之为宙斯)是上帝之王，奥林匹斯山的统治者和罗马国的保护人，它是Cronus（土星）的儿子。木星是天空中第四亮的物体（次于太阳，月球hé金星；有时候火星更亮一些），早在史前木星就已被人类所知晓。根据伽利略1610年对木星四颗卫星：木卫一，木卫二，木卫三和木卫四（现常被称作伽利略卫星）的观察，它们是不以地球为中心运转的第一个发现，也是赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据。木星在1973年被先锋10号首次拜访，后来又陆续被先锋11号，旅行者1号，旅行者2号和Ulysses号考查。目前，伽利略号飞xíng器正在环绕木星运行，并将在以后的两年中不断发回它的有关数据。气态行星没有实体表面，它们的气态物质密度只是由深度的变大而不断加大（我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径）。我们所看到的通常是大气中云层的顶端，压强比1个大气压略高。木星由90％的氢和10％的氦（原子数之比, 75/25％的质量比）及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成。这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。土星有一个类似的组成，但天王星与海王星的组成中，氢和氦的量就少一些了。我们得到的有关木星内部结构的资料（及其他气态行星）来源很不直接，并有了很长时间的停滞。（来自伽利略号的木星大气数据只探测到了云层下150千米处。）木星可能有一个shí质的内核，相当于10－15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地，以液态金属氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿巴压强下才存在，木星内部就是这种环境（土星也是）。液态金属氢由离子化的质子与电子组成（类似于太阳的内部，bù过温度低多了）。在木星内部的温度压强下，氢气是液态的，而非气态，这使它成为了木星磁chǎng的电子指挥者与根源。同样在这一层也可能含有一些氦和微量的冰。最外层主要由普通的氢气与氦气分子组成，它们在内部是液体，而在较外部则气体化了，我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处。水、二氧化碳、甲烷及其他一些简单气体分子在此处也有一点儿。云层的三个明显分层中被认为存在着氨冰，铵水硫化物和冰水混合物。然而，来自伽利略号的证明的初步结果表明云层中这些物质极其稀少（一个仪器看来已检测了最外层，另一个同时可能已检测了第二外层）。但这次证明的地表位置十分不同寻常－－基于地球的望远镜观察及更多的来自伽利略号轨道飞船的最近观察提示这次证明所选的区域很可能是那时候木星表面最温暖又是云层最少的地区。来自伽利略号的大气层数据同样证明那里的水比预计的少得duō，原先预计木星大气所包含的氧是目前太阳的两倍（算上充足的氢来生成水），但目前实际集中的bǐ太阳要少。另外一个惊人的消息是大气外层的高温和它的密度。木星和其他气态行星表面有高速飓风，并被限制在狭小的纬度范围内，在连近纬度的风吹的方向又与其相反。这些带中轻微的化学成分与温度变化zào成了多彩的地表带，支配着行星的外貌。光亮的表面带被chēng作区（zones），暗的叫作带（belts）。这些木星上的带子很早就被人们知道了，但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现。伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多（大于400英里每小时），并延伸到根所能观察到的一样深的地方，大约向内延伸有数千千米。木星的大气层也被发现相当紊乱，这表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动，不像地球只从太阳处获取热量。木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的，可能其中混入了硫的混合物，造就了五彩缤纷的视觉效果，但是其详情仍无法知晓。色彩的变化与云层的高度有关：最低处为蓝色，跟着是棕色与白色，最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层。木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓（这个发现常归功于卡西尼，或是17世纪的Robert Hooke）。大红斑是个长25,000千米,跨度12,000千米的椭圆，总以容纳两个地球。其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了。红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示dà红斑是一个高压区，那lǐ的云层顶端比周围地区特别高，yě特别冷。类似的情况在土星和海王星上也有。目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。木星向外辐射能量，比起从太阳处收到的来说要多。木星内部很热：内核处可能高达20,000开。该热量的产量是由开尔文-赫尔姆霍兹原理生成的（行星的慢速重力压缩）。（木星并不是像太阳那样由核反应产生能量，它太小因而内bù温度不够引起核反应的条件。）这些内部产生的热量可能很大地引发了木星液体层的对流，并引起了我们所见到的云顶的复杂移动过chéng。土星与海王星在这方面与木星类似，奇怪的是，天王星则不。木星与气态行星所能达到的最大直径一致。如果组成又有所增加，它将因重力而被压缩，使得全球半径只稍微增加一点儿。一颗恒星变大只能是因为内部的热源（核能）关系，但木星要变成恒星的话，质量起码要再变大80倍。木星有一个巨型磁场，比地球的大得多，磁层向外延伸超过6.5e7千米（超过了土星的轨道！）。（小记：木星的磁层并非球状，它只是朝太阳的方向延伸。）这样一来木星的卫星便始zhōng处在木星的磁层中，由此产生的一些情况在木卫一上有了部分解释。不幸的是，对于未来太空行走者及全身心投入旅行者号和伽利lüè号设计的专家来说，木星的磁场在附近的环境捕获的高能量粒子将是一个大障碍。这类辐射类似于，不过大大强烈于，地球的电离层带的情况。它将马上对未受保护的人类产生致命的影响。伽利略号号飞行器对木星大气的探测发现在木星光环和最外层大气层之间另存在了一个强辐射带，大致相当于电离层辐射带的十倍强。惊人的是，新发现的带中含有来自不知何方的高能量氦离子。木星有一个同土星般的光环，不过又小又微弱。（右图）它们的发现纯属意料之外，只是由于liǎng个旅行者1号的科学家一再坚持航行10亿千米后，应该去kàn一下是否有光环存在。其他人都认为发现光环的可能性为零，但事实上它们是存在的。这两个科学家想出的真是一条妙计啊。它们后来被地面上的望远镜拍了照。木星的光环较土星为暗（反照率为0.05）。它们由许多粒状的岩石质材料组成。木星光环中的粒子可能并不是稳定地存在（由大气层和磁场的作用）。这样一来，如果光环要保持形状，它们需被不停地补充。两颗处在光环中公转的小卫星：木卫十六和木卫十七，显而易见是光环资源的最佳候选人。 1994年7月，苏梅克－利维9号彗星碰撞木星，具有惊人的现象。甚至用业余望远镜都能清楚地观察到表面的现象。碰撞残留的碎片在近一年后还可由哈博望远镜观察到。在夜空中，木星是空中最亮的一颗星星（仅次于金星，但金星在夜空中往往不可见）。四个伽利略的卫星用双筒望远镜可很容易的观察到；木星表面的带子和大红斑可由小型天文望远镜观测。迈克・哈卫的行星寻找图表显示了火星以及其它行星在天空中的位置。越来越多的细节，越来越好的图biǎo将被如灿烂星河这样的天文程序来发现和完成。九xīng之王――木星木星是九大行星中最大的一颗，可称得上是“九星之王”了。按距离太阳由近及远的次序排第五颗。在天文学上，把木星这类巨大的行星称为“巨行星”。木星还是天空中最亮的星星之一，其亮度仅次于金星，比最亮的恒星天狼星还亮。在我国古代，木星曾被人们用来定岁纪年，由此而被称做“岁星”。西方天文学家称木星为“朱庇特”，朱庇特是罗马神话中的众神之王，相当于希腊神话中无所不能的宙斯。木星是一个扁球体，tā的赤道直径约为142800公lǐ，是地球的11.2倍；体积则是地球的1316倍；而它的质量是太阳系所有行星、卫星、小行星和流星体质量总和的一倍半，也就是地球质量的318倍。如果把地球和木星放在一起，就如同芝麻与西瓜之比一样悬殊。但木星的密度很低，平均密度仅为1.33克／立方厘米。木星大气的成分和太阳差不多，中心温度达30000摄氏度，上层大气的温度què在零下140摄氏度左右。木星上还有很强的磁场，表面的磁场强度大约是地球磁场的10倍。木星的内部结构也与众不同，它没有固体外壳，在浓密的大气之下是液态氢组成的海洋。木星的内部是由铁和硅组成的固体核，称为木星核，温度高达30000摄氏度。木星自转速度非常快，赤道部分的自转周期为9小时50分30秒，是太阳系中自转最快的行星。它的自转轴几乎与轨道面相垂直。由于自转很快，星体的扁率相当大，借助望远镜，就能看出木星呈扁圆状。木星在一个椭圆轨道上以每秒13公里的速度围绕着太阳公转，轨道的半长径约为5.2天文单位。它绕太阳公转一周约需11.86年，所以木星的一年大约相当于地球的12年。木星是太阳系中卫星数目较多的一颗行星。迄今为止我们已经发现木星有16颗卫星，它们与木星组成了一个家族：木星系。土星土星（Saturn）轨道距太阳142，940万千米，公转周期为10759.5天，相当于29.5个地球年，视星等为0.67等。在太阳系的行星中，土星的光环最惹人注目，它使土星看上去就像戴着一顶漂亮的大草帽。观测表明构成光环的物质是碎冰块、岩石块、尘埃、颗粒等，它们排列成一系列的圆圈，绕着土星旋转。土星也是一颗液态行星，直径约为地球的9.5倍，质量为地球的95倍，它的液态表面中含有氢和氦。土星运动迟缓，人们便将它看做掌握时间和命运的象征。罗马神话中称之为第二代天神克洛诺sī，它是在推翻父亲之后登上天神宝座的。无论东方还是西方，都把土星与人类密切相关的农业联系在一起，在天文学中表示的符号，像是一把主宰着农业的大镰刀。中国科普网消息：土星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第六颗。中国古代称土星为填星或镇星。在1781年发现天王星之前，人们曾认为土星是离太阳最远的行星。在望远镜中可以看到土星被一条美丽的光环围绕。土星还有较多的卫星，到1978年为止，已发现并证实的有10个，以后又陆续有人提出新的发xiàn。土星在很多方面像木星，如它与木星同属于巨行星，它的体积是地球的745倍，质量是地球的95.18倍。在太阳系九大行星中，土星的大小和质量仅次于木星，占第二位。它像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。它由于快速自转而呈扁球形。赤道半径约为60，000公里。土星的平均密度只有0.70克/厘米立方米，是九大行星中密度最小的。如果把它放在水中，它会浮在水面上。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。土星在冲日时的亮度可与天空中最亮的恒星相比。由于光环的平面与土星轨道面不重合，而且光环平面在绕rì运动中方向保持不变，所以从地球上看，光环的视面积便不固定，从而使土星的视亮度也发生变化。当土星光环有最大视面积时，土星显得亮一些；当视线正好与光环平面重合时，光环便呈现为一条直线，土星就显得暗些。二者之间的亮度大约相差3倍。土星绕太阳公转的轨道半径约为14亿公里，它的轨道是椭圆的。它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1 .5亿公里。土星绕太阳公转的平均速度约为每秒9.64公里，公转一周约29.5年。土星也有四季，只是每一季的时间要长达7年多，因为离太阳遥远，即使是夏季也十极其寒冷。土星自转很快，但不同纬度自转的速度却不一样，这种差别比木星还大。赤道上自转周期是10小时14分，纬度60度处则变成10小时40分。这就是说在土星赤道上，一个昼夜只有10小时零14分。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。土星的表面同木星一样，也是流体的。它赤道附近的气流与自转方向相同，速度可达每秒500米，比木星上的风力要大得多。土星极地附近呈绿色，是整个表面最暗的区域。根据红外观测得知，云顶温度为-170℃，比木星低50℃。土星表面的温度约为-140℃。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yán到整个赤道带。由于这颗行星表面温度较低而逃逸速度又大（35.6公里/秒），使土星保留着几十亿年前它形成时所拥有的全部氢和氦。因此，科学家认为，研究土星目前的成分就等于研究太阳系形成初期的原始成分，这对于了解太阳内部活动及其演化有很大帮助。一般认为土星的化学组成像木星，不过氢的含量较少。土星上的甲烷含量比木星多，而氨的含量则比木星少。1973年 4月美国发射的行星际探测器“先驱者”11号发现土星有一个由电离氢构成的广延电离层，其高层温度约为977℃。观测结果表明，土星极区有极光。目前认为，土星形成时，起先是土物质和冰物质吸积，继之是气体积聚。因此，土星有一个直径20，000公里的岩石核心。这个核占土星zhì量的10%到20％，核外包围着5，000公里厚的冰壳，再外面是8，000公里厚的金属氢层，金属氢之外是一个广延的分子氢层。1969年，一jià飞机在地球大气高层对土星的热辐射作了红外观测，发现土星和木星一样，它辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的两倍。这表明土星和木星一样有内在能源。后来“先驱者”11号的红外探测证实了这一点，测得土星发出的能量是从太阳吸收到的2.5倍。土星的光环1610年，意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物。1659年，荷兰学者惠更斯证认出这是离开本体的光环。1675年意大利天文学家卡西尼，发现土星光环中间有一条暗缝，后称卡西尼环缝。他还猜测，光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测。但在这二百年间，土星环通常被看做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从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统。土星环位于土星的赤道面上。在空间探测以前，从地面观测得知土星环有五个，其中包括三个主环（A环、B环、C环）和两个暗环（D环、E环）。B环既宽又亮，它的内侧是C环，外侧是A环。A环和B环之间为宽约5，000公里的卡西尼缝，它是天文学家卡西尼在1675年发现的。B环的内半径 91，500公里，外半径116，500公里，宽度是25，000公里，可以并排安放两个地球。A环的内半径121，500公里，外半径137，000公里，宽度15，500公里。C环很暗，它从B环的内边缘一直延伸到离土星表面只有12，000公里处，宽度约19，000公里。1969年在C环内侧发现了更暗的D环，它几hū触及土星表面。在A环外侧还有一个E环，由非常稀疏的物质碎片构成，延伸在五、六个土星半径以外。1979年9月，“先驱者” 11号探测到两个新环――F环和G环。F环很窄，宽度不到800公里，离土星中心的距离为2.33个土星半径，正好在A环的外侧。G环离土星很远，展布在离土星中心大约10～15个土星半径间的广阔地带。“先驱者”11号还测定了A环、B环、C环和卡西尼缝的位置、宽度，其结果同地面观测相差不大。“先驱者”11号的紫外辉光观测发现，在土星的可见环周围有巨大的氢云。环本身是氢云的源。除了A环、B环、C 环以外的其他环都很暗弱。土星的赤道面与轨道面的倾角较大，从地球上看，土星呈现出南北方向的摆动，这就造成了土星环形状的周期变化。仔细观测发现，土星环内除卡西尼缝以外，还有若干条缝，它们是质点密度较小的区域，但大多不完整且具有暂时性。只有A环中的恩克缝是永久性的，不过，环缝也不完整。科学家认为这些环缝都是土星卫星的引力共振造成的，犹如木星的巨大引力摄动造成小行星带中的柯克伍德缝一样。“先驱者”11号在A环与F环之间发现一个新的环缝，称为“先驱者缝”，还测得恩克缝的宽度为876公里。由观测阐明土星环的本质，要归功于美国天文学家基勒，他在1895年从土星环de反射光的多普勒频移发现土星环不是固体盘，而是以独立轨道绕土星旋转的大群质点。土星环掩星并没有把被掩的星光完全挡住，这也说明土星环是由分离质点构成的。1972年从土星环反射的雷达回波得知，环的质点shì直径介于4到30厘米之间的冰块。探测器传回的土星照片让科学家非常吃惊,在近处所看到的土星环，竟然是碎石块和冰块一大片，使人眼花缭乱，它们的直径从几厘米到几十厘米不等，只有少量的超过1米或者更大。土星周围的环平面内有数百条到数千条环,大小不等,形状各异。大部分环是对称地绕土星转的，也有不对称的，有完整的、比较完整的、残缺不全的。环的形状有锯齿形的，有辐射状的。令科学家迷惑不解的是，有的环好象是由几股细绳松散的搓成的粗绳一样，或者说像姑娘们的发辫那样相互扭结在一起。辐射状的环更是令科学家大开了眼界而又伤透了脑筋，组成环的物质就象车轮那样，步调整齐的绕着土星转，这样岂不要求那些离的越远的碎石块和冰块运动的速度越快吗？这显然违背了目前已经掌握的物质运动定律。那么，这是一个什么样的规律在起作用呢？目前仍在探索中。最美丽的行星――土星土星是太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序是第六颗；按体积和质量都排在第二位，仅次于木星。它和木星在很多方面都很相似，也是一颗“巨行星”。从望远镜里看去，土星好象是一顶漂亮的遮阳帽飘行在茫茫宇宙中。它那淡黄色的、橘子形状的星体四周飘拂着绚làn多姿的彩云，腰部缠绕着光彩夺目的光环，可算是太阳系中最美丽的行星了。古时候，我们称土星为“镇星”或“填星”，而西方则称之为克洛诺斯。无论是东方还是西方，都把这颗星与人类密切相关的农业联系在一起。土星是扁球形的，它的赤道直径有12万公里，是地球的9.5倍，两极半径与赤道半径之比为0.912，赤道半径与两极半径相差的部分几乎等于地球半径。土星质量是地球的95.18倍，体积是地球的730倍。虽然体积庞大，但密度却很小，每立方厘米只有0.7克。土星内部也与木星相似，有一个岩石构成的核心。核的外面是5000公里厚的冰层和8000公里的金属氢组成的壳层，最外面被色彩斑斓的云带包围着。土星的大气运动比较平静，表面温度很低，约为零下140摄氏度。土星以平均每秒9.64公里的速度斜着身子绕太阳公转，其轨道半径约为14亿公里，公转速度较慢，绕太阳一周需29.5年，可是它的自转很快，赤道上的自转周期是10小时14分钟。土星的卫星土星的美丽光环是由无数个小块物体组成的，它们在土星赤道面上绕土星旋转。土星还是太阳系中卫星数目最多的一颗行星，周围有许多大大小小的卫星紧紧围绕着它旋转，就象一个小家族。到目前为止，总共发现了23颗。土星卫星的形态各种各样，五花八门，使天文学家们对它们产生了极大的兴趣。最著名的“土卫六”上有大气，是目前发现的太阳系卫星中，唯一有大气存在的天体。土星的卫星至少有18个，其中9个是1900年以前发现的。土卫一到土卫十按距离土星由近到远排列为：土卫十、土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八、土卫九。土卫十离土星的距离只有159,500公里,仅为土星赤道半径的2.66倍，已接近洛希极限。这些卫星在土星赤道平面附近以近圆轨道绕土星转动。 1980年，当旅行者号探测器飞过土星时，在原有的九颗卫星（土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八和土卫九）基础上，又发现了八颗新的卫星。但是很难说土星究竟有多少卫星。一些组成土星光环的较大的粒子实际上也许就是小卫星。土星在太阳系中拥有的卫星最多。跟木星卫星不一样，土星卫星不能简单地以成分和密度来归类划分。"旅行者号"所发现的卫星显示出复杂多样的特征。土卫四和土卫五的某些地域非常坑坑洼洼，另一些地方则平坦得多。表面的白色条状表明在这两颗卫星上曾经有水冒出。土星众多卫星中，zuì令我们感兴趣的是土卫六－－太阳系中最大的卫星之一。"旅行者号"的科学家惊奇地发现，它有一层厚厚的~大气层~－－密度比地球大气层高百分之六十。土卫六非常寒冷，表面温度约为零下150℃。在这样的温度条件下，甲烷以气态、液态、固态三种状态同时存在。行星学家克拉克・查普曼这样说道："土卫六上的甲烷可能会象地球上0℃的水。""穿过北极的淤泥地带，可隐约见到土卫六的表面景观……由甲烷和氨冰块组成的岩石大多数被埋在一种粘性的油层之下。长时期内来自柏油烟雾的微小尘埃粒子不断聚集……土卫六浓稠的液态甲烷与海洋被甲烷冰雾令人窒息的雾霭所遮挡。" 极小的土卫一有一个创痕，那是太阳系中最明显的创痕之一。一个巨大的~陨石坑~显示出它曾受过一次几乎将其一分为二的重创。重创之下的这个巨大陨石坑直径约为整个星球的三分之一。它的表面是如此的坑坑洼洼，使得冰层被切成了片片碎块。在它的表面上行走，宛如走在一个巨大的雪锥之上。土卫二有一个断层系统以及从未受过陨石冲击的大区域。陆潮受热可能在重建表面的过程中发挥了重大作用。这种活动似乎就发生在最近，这也可以用来解释它的表面为何光彩夺目。土卫二几乎反射所有的光线，其冰冻的表面可能会被来自内部的水不断覆盖。土卫八一侧很亮，另一侧很暗。亮的那侧能将大约一半照射到的光反射出去，而另一侧几乎一片黑暗。黑色物质里可能包含着有机碳－－生命必需的组成成分之一。土卫七看上去象是较大物体的一个碎块。它不规则的形状和极度坑坑洼洼的表面使它看似一个稍大的~小行星~。这颗卫星的碎片现在可能已进入了土星光环。土卫三也是从明显的宇宙暴力之中幸存下来的。一条巨大的沟壑从卫星的一端伸展到另一端。这个长狭谷看起来是由内部力量而引起的。它内部凝固和膨胀的压力使其表面产生裂缝。科学家们无法解释一个至少百分之八十由水冰组成的卫星是如何经受住这样的地质活动的。“旅行者号”探测器的探索结果使人们深信那曾经支配了土星早期历史的猛力作用。土星卫星看起来象是无尽爆炸袭击的幸存者。它们明亮的冰封表面受到了无数陨石的创伤。但是这些卫星中有一个与早期的地球非常相似。也许某一天，有着浓厚大气层的土卫六能够进化出顽强的生命。土星土星是太阳系中最美丽的行星。它的体积和质量仅次于木星，也属于巨行星。土星在冲日时的视星等为-0.4等，亮度可与天空中最亮的恒星相比。我国古代把土星称为“镇星”；西方人叫它“萨图恩”，这是罗马神话中农神的名字，并把镰刀作为土星的天文符号。在望远镜中，它那淡黄色的、桔子形状的星体上漂浮着明暗相间的云带，腰间缠绕着一道绚丽多彩的光环，极区呈浅蓝色，妩媚动人。比水还轻土星和其他行星yī样，也围绕太阳在椭圆轨道上运动。土星绕太阳公转的轨道半径约为9.54天文距离单位（约14亿公里）轨道的偏心率为0.056，轨道面与黄道面交角为2°5′，绕太阳公转一周约29.5年，公转平均速度约为9.6公里／秒。土星的自转很快，仅次于木星，其自转角速随纬度而不同，在赤道上自转周期为10小时14分，在纬度60°处为10小时40分。由于快速自转，使得它的形状变扁，是太阳系行星中形状最扁的一个。土星表面也有沿赤道伸展的条纹带，表面为云层所覆盖。用天文望远镜观察土星，看到的是一个带光环的天体。土星的赤道半径约为6万公里，其赤道bàn径与极半径相差5000多公里。体积为地球的740倍，质量为地球的95倍。在太阳系的行星中，土星的质量和大小仅次于木星。 3平均密度是0.7克／厘米，比水的密度还要小。由于土星的密度太小，其表面重力加速度和地球差不多（为地球的1.07）。在土星上，物体要有37公里／秒的速度才能脱离土星，比地球表面的脱离速度大得多，因此土星能把大量的大气束缚住。土星有稠密的大气，其大气的主要成分是氢和氦，还有甲烷、氨等。tōng过天文望远镜，我们可以看到土星表面也有一些明暗交替的带纹平行于它的赤道面，带纹有时也会出现亮斑、暗斑或白斑。白斑的出现不很稳定，最著名的白斑于1933年8月被英国天文爱好者W・T・海用小型天文望远镜发现。此白斑位于土星赤道区，呈蛋形，长度达土星直径的1／5。以后这块白斑逐渐扩大，几乎蔓延到土星的整个赤道带。土星有一个光环。它是伽利略于1610年用望远镜发现的。当时伽利略把土星光环误认为是土星左右两侧长出的“耳朵”。在长期的观测中发现，环带中间由两条暗缝分隔成三个环。靠外的A与靠内的B环之间被一条称为卡西尼的缝（它是1675年由法国天文学家卡西尼发现的）隔开；C环靠近土星本体，但较暗弱。1966年和1969年，天文学家用光电测光方法又发现C环内有一层更暗的D环；A环外又有一层E环，环fèng分别命名为“恩克缝”和 “法兰西缝”。A、B、C环为主环，A环宽度为14400公里，B环为25800公里，C环为20800公里，D环几乎触及土星表面，E环延伸到5～6个土星半径以外。