✔ 最佳答案
土星的特徵:
1.和石塊所組成的土星環。
2.是密度最小的行星(它的比重(0.7)甚至比水還小。)
3.內部非常熾熱(核心約有12000k)
土星(Saturn)
帶來衰老的使者
土星是距離太陽(Sun)第六個位置的行星,也是第二 大的行星。
軌道: 距離太陽 1,429,400,000 km(9.54 天文單位AU )
直徑: 120,536 km(赤道直徑)
質量: 5.68e26 kg
在羅馬神話中,土星(Saturn)是農業之神,相關的希臘神祇是 克隆納斯(Cronus),他是天王(Uranus)和大地之母蓋婭(Gaia)的兒子,泰坦(Titan)巨神之一,曾經接替他的父親成為統治宇宙之神,後來被他的兒子宙斯(Zeus,木星)取而代之。土星(Saturn)這個字也是英文字中〝星期六(Saturday)〞的字根。〈見 附錄四〉
土星在史前時代就已經被注意到了,1610年時的 伽利略(Galileo)則是首次利用望遠鏡進行觀測,他注意到土星非常奇特的外觀,但是他對於這個現象感到非常困惑。早期對於土星的觀測非常複雜,這是因為當土星在軌道上運行時,會有幾年的時間,地球正好穿越土星 環所在的那個平面,讓我們和土星環成一直線而無法看見它。於是後來一張低 解析度(resolution)的土星影像徹底地解除了大家的疑惑, 克李斯提 安惠更斯(Christiaan Huygens)就在1659年正確地指出土星環的幾何位置。原本大家都以為土星環是太陽系中獨一無二的構造,直到1977年時才在 天王星(Uranus) 周圍也發現了一道黯淡的環(然後很快又在 木星Jupiter和海王星Neptune)周圍也同樣發現了環的存在)。
土星最早是在1979年被先鋒11號(Pioneer11) 所造訪,然後接著有航海家1號(Voyager 1)和 航海家2號(Voyager 2)。現在還在路途上的 卡西尼號(Cassini)則會在2004年到達土星。
土星從小型的望遠鏡中看起來有一點扁扁的(扁球體oblate),它的赤道和兩極的半徑之間相差了10%(120,536km對108,728km)。這是由於他自轉的速度又快,而其本身又是流體的緣故,其實其他的氣態行星也都是扁球體,只不過沒那麼扁就是了。
土星是密度最小的行星,它的比重(0.7)甚至比水還小。
和木星一樣,土星是由75%的氫和25%的氦所組成,加上非常微量的水、甲烷、氨以及〝岩石〞,這和太陽系形成當時,原始 太陽星雲(Solar Nebula)的組成非常類似。
土星的內部非常類似木星,有一個岩石的核心,一層 液態金屬氫(liguid metallic hydrogen)以及氫分子層,還有非常微量而不同種類的 〝冰〞存在。
土星的內部非常熾熱(核心約有12000k),因此土星輻射出去的能量要比吸收自太陽的多,土星輻射的能量大多源自於所謂 凱文-赫摩玆機制(Kelvin-Helmholtz mechanism),和木星的能量來源相同,不過這還不足以解釋土星的光度,可能尚有其他的機制在進行之中,或許像是土星深層內部的氦元素發生〝大量的原子落塵現象(raining out)〞所造成。
木星表面非常顯著的帶狀特徵,在土星表面並不明顯, 而且赤道附近的帶狀區域也要寬廣許多。土星雲層頂端的詳細情況無法從地球表面觀看得到,因此一直要到 航海家號(Voyager)造訪之後,我們才得以研究土星大氣圈環流的詳細狀況。土星有長期存在的橢圓形狀(右圖影像中央的紅班),和其他類似木星表面常見的特徵。在1990年時,哈伯天文望遠鏡(HST)在土星的赤道附近發現了巨大的雲層,這在航海家號當時是沒有被發現到的,然後在1994年時,又觀察到了一個小型的風暴(左圖)。
兩道顯著的土星環(A和B)和一道比較暗的環(C)是可以從地球上觀測得到的。A環和B環之間的縫隙被稱之為 卡西尼(Cassini)環縫(division),在A環外緣還有一道更暗的縫隙,稱之為 恩克環縫 Encke division (不過這個名字或許有被誤載了人名,因為恩克很可能根本沒觀測到這個環縫)。 航海家號的照片則顯示出另外四道黯淡的環,土星環不同於其他行星環的最大特徵就是它非常地亮( 反照率albedo約0.2-0.6)。
雖然這些環從地球上看起來都是連續的,但是實際上它們是由難以估計的小顆粒所組成,每一顆都有它自己獨立的軌道,這些顆粒的大小範圍從一公分到數公尺都有,好像還有幾公里大的物體也在裡面的樣子。
土星環非常地薄:雖然它們的直徑可以達到250,000 km以上,不過厚度僅有1.5 km而已。除了令人印象深刻的外觀之外,土星環裡面還有非常非常多的小東西,如果把土星的環合成一個單一的星體的話,將會超過100公里以上那麼大。
土星環中的顆粒似乎主要是由水形成的冰粒所組成,不過它們也可能是外層包著冰的小石粒。
航海家號確認了土星環中具有令人困惑的輻射狀不均勻性,稱之為〝環輻(spokes)〞,這是由業餘天文學家所首先報導出來的(左圖)。它們的本質至今仍然成謎,但是可能和土星的磁場有點關係。
土星最外圈的環,F環,是由好幾條單獨的小環組成複雜的結構,我們還可以看見那個〝繩結(knots)〞。科學家們推斷那些繩結可能是一坨土星環的物質,或是小型的衛星。我們可以從航海家一號的影像中看見奇怪的辮子狀(右圖),不過航海家二號的影像中就沒有辦法看到,這可能是因為它攝影的角度和土星環大致平行的關係。
在土星的衛星和土星環系統之間,有著非常複雜的潮汐 共振(resonances)現象:有些衛星我們稱之為 〝牧羊人衛星(shepherding satellites)〞(例如 阿特拉斯Atlas、 普羅米休斯Prometheus、和 潘朵拉Pandora),在維持著環的所在位置扮演相當重要角色;卡西尼(Cassini)環縫中之所以物質稀少,可能和 麥馬斯(Mimas)的存在有關,這樣的情況和小行星帶中的 克爾克伍間隙(Kirkwood gaps)非常類似; 潘(Pan)衛星則是位在恩克環縫之中。不過由於整個系統非常地複雜,所以我們一直到現在都還無法有更深一層的認識。
土星環(以及其他的類木行星)的由來,至今仍然不為人之。雖然土星環可能是在土星形成當時便一起形成了,但是環的系統並不穩定,它必須有再生的作用持續進行,例如大型衛星的破碎分解,環才能夠維持現在這個樣子。
和其他的類木行星一樣,土星具有顯著的磁場。
在夜晚的時候,土星很容易可以用肉眼 看見。雖然它的亮度不如木星那麼亮,但是因為它不像一般的恆星會〝閃〞,所以很容易辨認。至於土星環和大一點的衛星則可以用小型的天文望遠鏡看到。有好幾個網站 有顯示土星(以及其它行星)目前在天空中的位置,一些天文儀的程式(像是Starry Night)則可以描繪出更詳盡地資料及星圖,大家可以多加利用。
土星的衛星
土星有18顆已經被命名的行星
除了同步自轉(rotate synchronously)的佛倍(Phoebe)和海帕里歐(Hyperion)之外,其他衛星的自轉速度都已經知道了。
有三組衛星是以彼此之間重力交互作用的方式,維持穩定的軌道關係,它們分別是麥馬斯(Mimas)-泰西斯(Tethys)、恩西阿達斯(Enceladus)-迪歐尼(Dione)以及泰坦(Titan)-海帕里歐(Hyperion)。其中麥馬斯的軌道正好是泰西斯的一半,我們因此稱之為1:2的共振(resonance),恩西阿達斯-迪歐尼也是1:2,泰坦-海帕里歐則是3:4的共振。
除了18顆已經命名的衛星之外,還有六顆很棒的候選衛星以及至少一打以上曾經被報導,並給予臨時的命名,不過看起來只有最近這六個發現的衛星是真的。
2007-05-09 19:29:34 補充:
大氣層的成份是甚麼?(主要成份) 補充時間:2007-05-09 19:08:19大氣層的主要成份是水蒸汽、臭氧、二氧化碳及其他氣體 ,能阻擋來自太陽的紫外光輻射。簡單說是吸收太陽幅射,再排放到外太空,平衡地球溫度,地球儼如一個溫室般,故稱之為「溫室效應」。假若沒有大氣層的呵護,地球溫度失卻平衡,地球表面的平均溫度亦不會是現在適合人類生活的 15℃,而是-18℃! 希望幫到你啦*