土星 太陽系閃耀寶石

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文/呦呦 
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圖/米各
文/呦呦 

長年吹拂著西風的土星,是太陽系的八大行星之一,有著奪目的木紋外觀,浩瀚瑰麗的光環。

類木行星 土星檔案



土星是氣態巨行星,也稱類木行星。跟太陽系所有行星一樣,由氣體雲氣形成。45億年前,重力吸入氣體和塵埃,土星形成;40億年前左右,進入太陽系第6顆行星的位置。

土星表面不存在固態地表,而是旋轉的大氣。主要組成是96%氫及3%氦,造成土星的黃褐色。跟天王星、木星和海王星一樣,是氣體星球,但有著不甚相同的行星環。

土星與太陽的主要組成相同,也有內部熱源,核心溫度高達1萬1700℃。輻射到太空的能量,高達所吸收太陽熱能的2.5倍,然而因為沒有足夠的質量,不足以形成恆星。雖然核心如此高溫,但土星外層溫度卻相當低,在-185℃~-122℃之間。

土星赤道直徑有12萬536公里;體積是763.59個地球大,只小於木星;有著地球磁場20倍的強力磁場。但難以想像的,土星密度是水的0.69倍。即使冰、岩石和氣體組成密度高於水的巨大核心,但因外層的液態金屬氫及氦等氣體占比多,還是成了太陽系裡唯一密度低於水的行星。

土星公轉週期是29.46年,自轉週期是10小時42分。自轉速度快,加上密度低、流體具可變性,土星呈橢球體,赤道突出,兩極扁平。赤道和兩極的直徑比,約差距10%(赤道直徑12萬536公里,兩極直徑10萬8728公里),是氣態巨行星中最扁的。

土星有著最多的衛星,至2022年9月,已發現83顆。最大的土衛六泰坦,是太陽系第二大衛星,比水星還大。有相似於地球的大氣層,表面也有液體,但卻不是地球的水,而是液態甲烷和乙烷。證據顯示也有地下海洋,可能適合生命生存。

旗艦探測 前往土星



卡西尼-惠更斯號在1997年10月15日發射升空,2004年7月抵達土星軌道,同年12月25日兩具探測器分離。

卡西尼號持續繞行土星,在2016年12月4日首度通過土星環。成功地駛入土星環內圈,獲得了最接近土星環的外觀。

土星環是衛星、彗星、小行星的碎片,被土星強大的引力所吸引和碎裂,或直接是形成土星的原雲氣殘留物。99%以上是冰,摻有岩石和塵土等。

土星環分布在土星赤道上方7千公里,延伸至8萬公里的範圍,但厚度最薄處卻僅有10公尺,最厚則是1公里。由7個大環、無數個小環,以及分隔縫隙構成,是行星環中最突出與醒目的一個。

在土星環最密集的範圍,有著寬4700公裡最大的「卡西尼縫」,這是法國天文學家喬凡尼‧卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)所觀測到,土星光環實際上是雙重的,內外兩重環之間被一條黑暗的縫隙分隔。

土星環能夠如此耀眼,在於大到足可容納10億顆地球,冰是良好的反射陽光物質。顏色的斑斕,是冰、水、岩石、塵埃有著不同的反射條件。

惠更斯號,在2005年1月14日成功登陸土衛六阿迪立地區,濃厚的大氣層,氮高達97%,甲烷充斥,表面溫度低至-178℃。惠更斯號以卡西尼號為中繼站,將資料送回地球,是首個登陸外太陽系天體的探測器。

星球召喚

探祕天象



土星六邊形?週期性「大白斑」?如還想知道趕緊找資料,走進天文館,並持續關注無人太空飛行器蜻蜓號,預計2026年升空前往土星,2034年登陸下著液態甲烷的土衛六,探索未知。
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