土星环有多厚?为什么那么神秘又美丽呢?

花匠菜农小美

答:土星环是由大量碎石、冰块组成的“石头河”,跨度达数十万公里,但是平均厚度只有惊人的几十米!


整个土星环,最厚处不超过150米,绝大部分环的厚度在5~30米之间,相对于几十万公里跨度的环来说,简直是太薄了!



这种极不成比例的性质,给土星环带来一些“奇异现象”,比如:

在1610年,大科学家伽利略利用自己制造的望远镜,首次观测到了土星环,但是他的望远镜能力有限,根本看不清土星环的真实样子:



在伽利略看来,就好像是土星长了两个“耳朵”,伽利略猜测土星是一颗大的和两颗小的星体组成,于是伽利略记录下来如下图形:



然后过了一段时间,伽利略发现,那两只“耳朵”突然消失了,他看到的图像如下图:




这让伽利略很是纳闷——“难道是我眼花啦!"


直到1655年,天文学家惠更斯,才指出那是围绕土星运转的环状结构;每15年土星环会指向地球方向,在地球上看来,就好像土星环“消失”了一般,上次出现是在2009年。

关于土星环的形成,和洛希极限(2.44倍天体半径)有关,也就是说:土星环的范围,会落在土星表面2.44R(R为土星赤道半径)以内。





艾伯史密斯

相比巨大的土星,土星环的厚度出乎很多人的想象,因其厚度仅20米左右。

土星环是太阳系中最显著的一大特征,主要是碎石、冰块等组成,土星环有七大环组成,各环的宽度不同,亮度也不同,环与环之间的缝隙称为环缝,整体看来,土星环就像一顶草帽的帽沿,也正因为这个光环的存在,使得土星成为群星中最美丽的一颗。

最早,伽利略观测到这个环的存在,只是那会的设备较为简陋,伽利略并没有看到完整的土星环,而是看到土星像长了两只耳朵一般,后来随着天文观测技术的持续发展,人们对土星环的了解也越来越多,而且还了解到,太阳系中除了土星,天王星、木星环和海王星也存在类似的现象。

根据观测结果,土星环的总宽度有20万公里,但厚度却超过了很多人的想象,因为土星环的厚度仅仅20米,最厚的也不过100多米,这对于巨大的土星而言可谓薄纸一般。如果将土星环里所有的物质聚合成一个天体,那将是一个和我们的月球大小相当的圆球,从而成为土星的一颗新卫星,可实际上,土星环当初就是一颗离土星太近的卫星被土星起潮力所瓦解,形成了碎石带,至于土星环碎而不裂的奥秘,麦克斯韦认为这是由于光环受潮汐效应影响的结果。


震长

土星是一个平均半径约为地球九倍的气体巨人。它只有地球平均密度的八分之一,但是它的体积较大,所以土星的质量是地球的95倍以上。由于高层大气中含有氨水,土星呈现浅黄色调。土星上的风速可以达到1,800公里/小时(500米/秒),几乎是喷气式客机的2倍之多!

说道土星环,这是一个美丽又神秘的环系统。它们由无数围绕土星轨道的小颗粒组成,主要成分为冰和水,还有少量的岩石颗粒。虽然环的反射增加了土星的亮度,但它们在视觉上并不能从地球上看到,必须要借助天文望远镜才可以。所以,一直到1610年,才被著名天文学家伽利略发现!

(土星环全景,看上去非常神秘)

土星环的神秘,在于它到现在还没有被人类所了解。

就连光环的形成原因还不清楚,据推测是彗星、小行星等和土星的卫星撞击形成!但是,近来观察发现,不仅土星有环,就连一些土星的卫星也有环。比如土星第二大卫星丽亚就有一个属于自己的纤细环状系统。

(丽亚)

(科学家对丽亚环系统的设想,实际上环中的物质远比上图所示要小)

有人说丽亚的环系统是7000万年前的恐龙时代受到小行星撞击形成的。原因是尘埃飞起后被丽亚捕捉后一直保留到今天!不过,这么小的卫星能保持住环系统达7000万年是一件非常不可思议的现象。所以,也有人说这个环系统是丽亚在形成过程中的附属物。

(丽亚和月球、地球对比,最小的是丽亚)

土星距离地球达13亿公里,人类对它的了解还很少,随着空间技术的发展,它神秘的面纱将会被一层层揭开。

但同时,它身上更多的神秘问题也将会呈现在人类的面前!


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