土星的光环究竟是什么？

由什么组成的？面积？厚度是多少？

在太阳系中，土星被誉为美丽的天体，它戴着的光环曾被认为是不可思议的奇迹。今天科学家经过大量研究发现，在太阳系九大行星中，不仅土星戴着光环，而且木星、天王星和海王星也是戴着光环的。

在这4颗戴着光环的行星中，土星的光环最为壮观和奇丽。历史上首先发现土星光环的是意大利天文学家伽利略。1610，伽利略用刚刚发明不久的天文望远镜观测土星，发现它的侧面仿佛有一些什么东西。遗憾的是，直到他去世，也没有弄清楚那些东西究竟是什么玩意儿。

1655年，荷兰天文学家惠更斯终于搞清了土星光环形状不断变化的原因：那是因为它以不同的角度朝向我们。当我们恰好从它的侧边看去时，薄薄的光环就仿佛隐而不见了。土星光环厚约10余公里，宽约6.6公里，它可以细分为几个环带，中间夹着暗黑的环缝。

1977年3月10日，包括中国在内的许多国家的天文学家，各自观测到了一次罕见的天文现象——天王星掩恒星。观测的结果使科学家们大为惊奇：在天王星遮掩恒星之前，人们已经观测到一组“掩”，在天王星本体掩星之后，又观测了另一组类似的“掩”。造成这些“掩”的，原来是围绕着天王星的一些“光环”。这些环都极细，而且彼此都离得较远。1986年1月，美国发射的“旅行者2号”宇宙飞船飞越天王星时，又发现了几个新的环带。现在，已经知道天王星共有11道环。

“旅行者1号”是1977年9月发射的，1979年3月初，它从离木星大约27.5万公里处掠过这颗巨大的行星，发现木星也有一群细细的环。木星环厚约30公里，总宽度超过6000公里，光环与木星的中心距离约12.8万公里。

1989年8月，“旅行者2号”宇宙飞船飞越海王星时，证实了海王星也有光环。海王星的光环有5道。

冥王星是否也有光环，现在还不清楚，但有些科学家推测它也应该有光环。

科学家们经过观测研究后发现，行星的光环主要是由无数的小碎块组成。碎块的大小可以用米做单位来量度。每个碎块仿佛都是一颗小小的卫星，在自己的轨道上绕着主体行星运行不息。

那么，这些行星的光环究竟是怎样形成的呢？

早在1850年，法国数学家洛希就推断出：由行星引力产生的起潮力能瓦解一颗行星，或瓦解一颗进入其引力范围的过往天体。这种起潮力能够阻止靠近行星运转的物质结合成一个较大的天体。目前所知道的行星环就是位于这个理论范围内，其边界被称为洛希极限，是一个重力稳定性的区域。据此，科学家们对行星环的成因进行了三种推测；第一，由于卫星进入行星的洛希极限内，从而被行星的起潮力所瓦解；第二，位于洛希限内的一个或多个较大的星体，被流星撞击成碎片而形成光环；第三，太阳系演化初期残留下来的某些原始物质，因为在洛希极限内绕太阳公转，而无法凝集成卫星，最终形成了光环。

不过，对于光环的成因，科学家们目前还只能是进行猜测而已。更令他们疑惑不解的问题是那些窄环的存在，因为根据常规，天体碰撞、大气阻力和太阳辐射都会对窄环造成破坏，使它消散在空间。究竟是什么物质保护着窄环使其存在呢？一些学者提出，一定有一些人们尚未观测到的小卫星位于窄环的边缘，它们的万有引力使窄环得以形成并受到保护。这种观点被人们后来的发现所证实，因为人们不仅在土星而且在天王星的窄环中，也发现了两颗体积很小的伴随卫星，它们的复杂运动相互作用，使光环内的物质运动也缺乏规律性，也许这正是不同的行星环具有不同的形态的原因所在。

随着研究的深入，使人们当初的一种推测——行星环为太阳系演化初期残留下来的某些物质绕行星公转而成这一观点，受到了越来越多的学者的怀疑。比如，德国的一位天体学家认为，在1亿年前，一颗小彗星与一颗直径60英里的土星卫星发生碰撞，从而形成土星环。

与此同时，人们还提出了另外一个有趣的问题：为什么土星、木星、天王星、海王星有光环，而水星、金星、火星和地球却没有光环呢？

对于神奇的行星光环，科学家们仍然不断提出新的推测和假说。然而，随着天文新发现的增多，行星光环反而显得更加神秘莫测了。

应该是小行星吧

土星基本参数： 轨道半长径： 1,429,40万 千米 (9.54 天文单位) 公转周期： 10759.5 日 平均轨道速度： 9.64 千米/每秒 轨道偏心率： 0.056 轨道倾角： 2.5 度 行星赤道半径： 60330 千米 质量(地球质量＝1)： 95.159 密度： 0.7 克/立方厘米 自转周期： 0.426 日 卫星数： 18 土星是一颗美丽的行星，也是质量和大小仅次于木星的大行星。中国古代称土星为镇星，在西方，人们用罗马农神萨图努斯(Saturn)的名字为土星命名。 土星与木星犹如孪生兄弟，有许多十分相似的地方。土星也有岩石构成的核心，核的外围是5000千米厚的冰层和金属氢组成的壳层，再外面也象木星一样裹着一层浓厚而色彩绚丽，以氢、氦为主的大。大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云带，并且也有类似木星大红斑的旋涡结构－ 白斑，不过规模较小而已。如果说木星大气运动诡谲多变，那么土星大气运动就显得较为平静和单纯。 土星公转周期缓慢，绕太阳一周需29.5年，自转周期为10小时14分。由于自转迅速，土星实际上是一颗很扁的球体，它的赤道半径比两极大6000千多米，相差部分几乎等于地球半径。 虽然土星体积庞大，但平均密度却只有0.7克/立方厘米，在九大行星中最小，是一个比水还轻的行星。 土星的光环在望远镜中十分引人注目。这光环实际上由无数直径在7厘米～9米之间的小冰块组成，环的结构极其复杂，它们在阳光照射下显得色彩斑斓。"旅行者号"探测器曾经对土星环作过近距离观测，人们发现土星环的整体形状就象一张巨大的密纹唱片，从土星的云层顶端向外延伸。通常把土星光环划分为7层，距土星最近的是D环，亮度最暗，其次是C环，透明度最高，B环最亮，然后是A环，在A环与B环之间有段黑暗的宽缝，这就是有名的卡西尼环缝。A环以外有F、G、E三个环，E环处于最外层，十分稀薄和宽广。 土星周围的卫星众多，目前已确认的有18颗。其中以土卫六最大，半径超过了水星，它又被命名为"泰坦"，即希腊神话中的女巨神。土卫六也是太阳系卫星中唯一拥有浓密大气的天体，主要成份是氮，约占98％，大气层厚度约2700千米。 土星卫星的小资料 卫星 距离(千米) 半径(千米) 质量(千克) 发现日期 土卫十八 134000 10 ? 1990 土卫十五 138000 14 ? 1980 土卫十六 139000 46 2.70×1017 1980 土卫十七 142000 46 2.20×1017 1980 土卫十一 151000 57 5.60×1017 1980 土卫十 151000 89 2.01×1018 1966 土卫一 186000 196 3.80×1019 1789 土卫二 238000 260 8.40×1019 1789 土卫三 295000 530 7.55×1020 1684 土卫十三 295000 15 ? 1980 土卫十四 295000 13 ? 1980 土卫四 377000 560 1.05×1021 1684 土卫十二 377000 16 ? 1980 土卫五 527000 765 2.49×1021 1672 土卫六 1222000 2575 1.35×1023 1655 土卫七 1481000 143 1.77×1019 1848 土卫八 3561000 170 1.88×1021 1671 土卫九 12952000 110 4.00×1018 1898 土星的光环 光环 距离(千米) 宽度(千米) 质量(千克) D 67000 7500 ? C 74500 17500 1.1×1018 B 92000 25500 2.8×1019 卡西尼环缝 5000 A 122200 14600 6.2×1018 F 140210 500 ? G 165800 8000 1×107? E 180000 300000 ?

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