爱读书 探索 土星环的消失不会影响我们,但这颗无与伦比的巨大气态行星的光环总有一天会消失

土星环的消失不会影响我们,但这颗无与伦比的巨大气态行星的光环总有一天会消失

太阳系的明珠,土星。一个由闪耀的尘埃和岩石组成的宏伟冰环包围着的气态巨行星。它静静地坐落于一个遥远而又寒冷的区域,由于它那个壮观而复杂的土星环,土星被认为是太阳系中第二个最易辨识的行星。

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虽然太阳系中已知的四颗气态巨行星都有环,但没有一个可以像土星那样可被观察和令人印象深刻。和它毗邻的行星一样,土星也是一个巨大的质量体,主要由氢和氦组成。

它周围有许多神秘的卫星伴随,其中一些可能具备维持生命的合适条件,而且已经有一艘行星探测器造访过它,最专用的就是美国宇航局的卡西尼号飞船。从2004年至2017年间,卡西尼号绕土星运行了294次,详细揭示了这个庞大世界及其复杂环系统的真实景象。

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这些环由几十亿块碎冰与岩石组成,从微小的尘埃颗粒到巨大的厚块都有,有些体积比撞沉泰坦尼克号的冰山还要庞大。从云端仰望,你可以看到这些环呈现出白色的模样,这一炫目的自然景观中的每一部分都分别以不同的速度绕土星运行。

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它从土星外延至175000公里或282000公里,这个耀眼的碎片环是太阳系最大的特征之一。但这大自然的景观还会持续多久?科学家们一直很想弄明白,土星的形成是与这些标志性的环息息相关,还是说土星形成后再出现的环。

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根据卡西尼号近距离收集的数据来看,这些环还相对年轻,可能仅在1000万至1亿年前形成。这意味着在恐龙时代,土星才变成我们今天所看到的行星模样。这些环可能是由古老的小型冰卫星碰撞或被土星引力撕裂而形成的。

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在一次突发的事件中,它被撕碎成上万亿个碎片,并成为太阳系中最独特外观的行星之一。不幸的是,这些宏伟的美景正在快速改变,根据旅行者号几十年前收集到的数据和卡西尼号飞船最新收集的数据来看,组成这个巨大光环系统的微粒,正在被土星自身所消耗。

这一过程被科学家们成为“环雨”,据说是太阳紫外线辐射与微小流星体轰炸环粒子并使由水分子组成部分带电的结果

 

 

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之后这会导致土星强大的磁场影响这些粒子并将这些粒子折向土星本身。土星的重力拉动这种沿其磁场线运转的带电物质,最终导致粒子在进入土星的高层大气时燃烧。在这个过程中,卡西尼号还探测到更多的环状物质落入气态行星赤道。经科学家们计算,每秒大约有22000 磅(约10吨)的环雨正在被分解,每半小时就能填满一个奥林匹克规格的游泳池。

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土星闪耀的水晶光环使这颗行星极具辨识度,而土星光环仍需要不到 1 亿年才会完全消失。虽然土星环的消失不会影响地球上的我们,但想到这颗无与伦比的巨大气态行星的光环总有一天会消失,也不禁令人唏嘘。

然而,幸运的是,我们生活的这个时代,科技可以把如此短暂而惊艳的美景拍照记录下来,我们所有人都有机会近在咫尺般地观赏它独特的美。所以,如果你有望远镜,就将它对准土星,并亲自欣赏它叹为观止的景色吧!因为在未来的某一天,人类将观察到一个与众不同的星球。

 

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相关知识

土星是太阳系中的第六颗行星,也是太阳系中仅次于木星的第二大行星。它是一颗气态巨行星,平均半径约为地球的9.5倍。[22][23]它只有地球平均密度的八分之一;然而,由于土星的体积更大,其质量是地球的95倍之多。[24][25][26]土星以罗马的财富和农业之神的名字命名。

它的天文符号 (♄) 源自奥克喜林库斯手稿1中的希腊文部分,手稿中把两个希腊字母κ和ρ再加一个横条组成符号作为 Κρονος (克罗诺斯,古希腊神话中的第二代神王) 的缩写,也用作土星的希腊名称。[27]16世纪时这个符号演变成类似一个小写的希腊字母η,并在该字母顶部加上一个十字的模样。

 

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罗马人将一周的第七天命名为星期六,Sāturnidiēs(“土星日”)代表土星。 [28]土星的内部极有可能由铁镍和岩石(硅和氧的化合物)组成。它的核心被很厚的金属氢层包裹,往外是一个由液态氢和液态氦构成的中间层,再往外则是一个气态外层。由于其高层大气中有氨晶体,土星呈淡黄色。科学家认为金属氢层内的电流导致了土星的行星磁场。该磁场比地球的磁场弱,但由于土星的体积较大,其磁矩是地球的580倍。

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土星的磁场强度约为木星的二十分之一。[29]虽然外层大气死气沉沉且缺乏类似条件的参照星体,但是可能会出现长期生存的生物。土星上的风速可达1800公里/小时(1100英里/小时;500米/秒),其速度大于木星,小于海王星。

by:赵晶晶,赵老师

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