书城科普行星与恒星
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第50章 认识土星

土星是太阳系中最美丽的行星,淡黄色的星体周围漂浮着明暗相间的彩云,腰间缠绕着发出白色光辉的光环,使土星看上去就像戴着一顶漂亮的大草帽,优雅动人。中国古代称土星为“填星”或“镇星”,罗马神话中用农神萨图恩为它命名。希腊神话中称它为第二代天神克洛诺斯,宙斯的父亲。1781年以前,天文学家们一直以为土星就是太阳系的边疆。发现天王星以后,土星在行星世界中的位置自然就确定了。

土星的体积和质量仅次于木星,在行星世界中居第二位。它的半径为6万千米,是地球半径的9倍,体积是地球的745倍,质量是地球的95倍,土星和木星的质量之和占整个行星世界的92%。土星的密度为0.7克/厘米3,是八大行星中密度最小的行星,如果能把土星放在水中,它将漂浮在水上。为什么会这样呢?这与土星的结构和化学元素组成有关系。土星结构与木星类似,也是一个液态行星,它的固态核比木星的核更小。外层大气厚度约18000千米,主要由氢、氦、氨和甲烷等组成。土星距离太阳比地球远10倍,绕太阳一周为29.5年。赤道部分自转一周为10小时14分钟。可以想象,一个土星年等于25000多个土星的日日夜夜,白天和黑夜转得使人眼花缭乱。

土星和木星一样,它们辐射出的能量要比它们吸收太阳的能量大,这说明它们都能自身发出一部分光。尽管如此,土星表面的温度还是冷到-180℃,比木星低50℃。因此,在土星大气中的氨和甲烷都冻结成微小的晶体,形成云带,这些云层包围着土星,并绕土星运动。通过红外观测表明,云的颜色与云的温度有关系。蓝色云温度最高(它们位于最深层),褐色云的温度次之,接下来是白色云和红色云。在地球上观测土星时,看到土星赤道有许多东西向的平行暗条,它们就是土星大气层中的云带。