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太阳系八大行星从内到外各具特点 , 展现出各自迷人且带有神秘的“色彩” 。 比如近日“四人组”-水星、金星、地球和火星 , 是典型的岩质行星 , 再往外则是拥有浓密大气层的木星和土星 , 接着在更遥远的区域分布着冰巨星-天王星和海王星 , 它们虽然也是气态行星 , 但由于表面温度非常低 , 绝大部分的气体被“冷冻”成固体覆盖着地表 。
在八大行星中 , 体积和质量最大的当属木星这颗气态巨无霸行星 , 而邻近它的另一颗气态巨行星-土星 , 则被木星强大的“气场”所震慑 , 其本身的光芒也一定程度上被木星所遮掩 。 不过 , 土星并没有因此而“气馁” , 它以另外的一种“罕见”的特征 , 同样吸引着人们的目光 , 那就是它广阔而壮观的光环 。
土星的光环土星距离太阳约10个天文单位 , 即大约15亿公里 , 其质量约为地球的95倍 , 在太阳系中处于“老二”的地位 , 仅次于木星 。 由于是气态行星 , 土星的体积比地球大750倍 , 全球的平均密度仅为0.687克/立方米 。 如果土星没有什么其它的特点 , 那么其地位和影响力 , 我想肯定会永远跟随在木星的脚步之后 , 幸好 , 土星有一个独特的魅力之源 。
1610年 , 著名天文学家伽利略利用望远镜 , 首次发现了土星环的存在 。 又过了几十年 , 天文学家惠更斯 , 用精度更高的望远镜 , 首次确认了环绕土星的环状结构 。 1675年 , 天文学家卡西尼在观测过程中 , 发现土星环是由很多半径不同、共同围绕着土星质心公转的“多重环”所构成 , 相邻的环之间存在着一定的间隙 , 后来科学家们将土星两个环带存在的最大间隙命名为“卡西尼环缝” , 间距达到了惊人的4800公里 。
从土星环分布的范围来看 , 从最内部到最外侧 , “厚度”达到1600万公里 , 这么大的范围 , 可以并排排列上千个地球 。 从上世纪70年代开始 , 共有3个探测器对土星、土星环以及土星的卫星开展了近距离的探测 , 它们分别是先驱者11号、旅行者1号和2号探测器 , 进一步印证了土星环的分层结构 。
为了区分这些土星环 , 科学家们根据土星环的明亮程度以及宽度大小 , 同时结合被发现的顺序 , 将距离土星地表从近到远的光环 , 分别命名为D、C、B、A、F、G和E环 , 其中A、B、C三个环是主环 , 宽度较大且亮度较高 , 其余的都为暗环 , 这些光环的宽度从48到30万公里不等 , 共同构成了土星壮美的光环 , 看上去就像一张非常巨大的唱片上的环形纹路 。
土星光环是由什么构成的?从土星环在1610年被发现开始的二百年内 , 天文学家们普遍认为 , 土星环是一个或者多个扁平的固体物质盘 , 一直到1856年 , 物理学家麦克斯韦通过理论推导 , 论证了土星环是由许许多多个小卫星 , 在土星的赤道平面上围绕土星公转的物质集合系统 。
上世纪70年代以后 , 通过大型天文观测设备以及发射的近距离观测的深空探测器 , 人们发现组成土星环的物质 , 是宇宙中再普通不过的了 , 无非是一些岩石碎块、冰块以及更细小的太空尘埃等 。 它们的直径都比较小 , 一般都是在几厘米到几十厘米 , 很少直径有超过1米的 , 这些聚集在一起的物质 , 在阳光的照射下 , 反射出耀眼的光芒 。
土星光环是如何形成的?【太阳系的行星中,为什么只有土星有美丽的光环?未来会消失吗?】天文学家们发现土星环之后 , 在认识了其组成物质的成分之后 , 势必要探究它们的来源问题 , 不过 , 这个问题的结论迄今为止在科学界也没有达成共识 , 因为至少有两种观点都可以解释得通 。
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