天文學家稱揭開土星光環形成之謎

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1^# 大中小發表於 2012-7-1 12:18 只看該作者

天文學家稱揭開土星光環形成之謎

土星堪稱太陽系最漂亮的行星之一，其最大的特徵就是擁有美麗的「腰帶」（光環）。這條惹人注目的光環使土星看上去像戴著一頂漂亮的大草帽。天文學家發現構成光環的物質是碎冰、岩塊、塵埃和顆粒等，它們排列成一系列的圓圈繞著土星運行。

　　長期以來，這條光環是如何形成的，一直是天文學家努力研究的熱點問題。《自然》雜誌近日發表文章，討論了有關此事的最新成果。文章說，幾百萬年前，一顆衛星在土星引力作用下與包圍土星的大氣相撞。隨後，土星吸住「死星」外圍冰塊，最終成型了美麗光環。

　　此前，人們認為，土星光環是其衛星彼此相撞或者是外來星雲與土星相撞的結果，不過近年來天文學家發現，土星光環主要由冰構成（95%）。因此，它很可能是一顆「冰殼衛星」與土星外圍物質相撞後的結果。這顆死星其他部分因重量較大而墜入土星大氣層。

　　土星在很多方面像木星，如它與木星同屬於巨行星，它的體積是地球的745倍，質量是地球的95.18倍。在太陽系八大行星中，土星的大小和質量僅次於木星，佔第二位，像木星一樣被色彩斑斕的雲帶所繚繞，並被較多的衛星所拱衛。這顆行星由於快速自轉而呈扁球形。

　　土星赤道半徑約為6萬公里，但平均密度只有0.70克/立方釐米，是八大行星中密度最小的。有天文學家認為，如果把土星放在水中，它能浮在水面上。土星的大半徑和低密度使其表面的重力加速度和地球表面相近。土星在沖日時的亮度可與天空中最亮的恆星相比。

　　土星大氣以氫、氦為主，並含有甲烷和其他氣體，大氣中飄浮著由稠密的氨晶體組成的雲。資料顯示，由於土星光環平面與土星軌道面不重合，且光環平面在繞日運動中方向保持不變，所以從地球上看，土星光環視面積便不固定，從而使土星的視亮度也發生變化。

　　美國NASA在2009年發現，土星周圍存在一個「隱形」的巨大光環，這個光環可以容納10億個地球。據稱，該光環平面與土星主光環面成27度傾角，該光環內側距離土星約595萬公里，寬度約1190萬公里，其直徑相當於300倍土星的直徑，由冰和塵埃組成。

　　由於土星接受的太陽光線就很少，因此這條「隱身」光環反射出的可見光就更少。不過，雖然組成光環的塵埃溫度很低（僅有零下193℃），但卻散發出熱輻射。美國航空航天局擁有的斯皮策太空望遠鏡正是通過捕捉到了這些熱輻射才發現了這個巨大的光環。

　　此外，天文學家發現，土星光環的組成物質就像車輪那樣：步調整齊的繞著土星運轉，而不是離土星越遠的碎石塊和冰塊的運動速度就會越快。這一發現顯然違背了目前已經掌握的物質運動定律。究竟是什麼樣的規律在土星光環的運動中起作用，目前仍是不解之謎。

土星和地球大小的概略比較

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