太陽系中的寶石

□ 周一凡 聞 新

土星看上去是什么樣的？

在太陽系行星中，土星光環最惹人注目，它使土星看上去就像戴著一頂漂亮的大帽子，所以，很多天文學家認為土星是太陽系中最漂亮的行星，稱它為“太陽系中的寶石”。

與其他行星比較，土星環系不僅漂亮，還比木星、天王星和海王星的環系都清晰。喜歡觀看夜空的人們，利用一個小小的玩具望遠鏡就可以看見土星的環系。如果通過天文望遠鏡觀察，人們可以看到土星表面明暗交替的環系平行與它的赤道面，有時也會看到亮斑或暗斑。

土星環系就像金色色帶圍繞在土星云的頂端。色帶的顏色與高度有關，在高端呈現亮黃色，在低端呈現暗黃色。

在地球上通過望遠鏡觀察的土星

土星及其環系有多大？

在太陽系中，土星是一顆巨大的行星。土星的直徑是120536千米，木星的直徑是142984千米，可見土星不比它小很多。

地球的直徑是12756千米，幾乎比土星小十倍，所以，土星內可能容納755顆地球。但與太陽相比，土星很小，太陽的直徑是14億千米，沿太陽的直徑可以擺放10顆土星。

土星環系很大，從地面觀測，人們發現土星有五個環，其中A、B、C三個主環和D、E兩個暗環。1979年9月，“先驅者”11號又探測到兩個新環，即F環和G環。從最外層的G環看，它的直徑相當于地球和月亮之間的平均距離，大約為384000千米。實際上，土星環系已經擴展很遠，目前的技術手段幾乎很難觀察到它的外層邊緣。

地球和月亮之間的平均距離相當于土星環系的直徑

土星有大氣層嗎？

土星大氣層以氫氣和氦氣為主，同時還含有甲烷和其他氣體。土星的大氣層中還飄浮著由稠密的氨晶體組成的云。用望遠鏡觀測，這些云呈相互平行的條紋狀，它的顏色以金黃色為主，其余是橘黃色和淡黃色等。土星的大氣層是不透明的，大氣的深處是液態，目前科學家還沒有研究清楚土星大氣氣體和液態的界面在哪里。

2005年，“卡西尼”號土星探測器接近土星的北極區域，發現土星北極區域天空呈蘭色，類似于地球。科學家猜測土星北極區域可能缺少“黃云”霧覆蓋，也許被氫氣所代替。另外，“卡西尼”探測器還發現土星大氣中的“蘭云”和“黃云”交替輪換，目前科學家還不知道這種輪換的原因。

土星北極區域的蘭色大氣層

土星的天氣情況是怎樣的呢？

土星比我們地球冷很多，它的云層頂部大氣平均溫度是-175℃。相比之下，地球最冷的地方南極的溫度是-89℃。

與土星云層頂部比較，土星云層內部非常暖和。事實上，土星自身放出的熱量比吸收太陽的熱量還要多。

土星是一個風的世界，其云層就是這些狂風造成的，云層中含有大量的結晶氨。在土星的赤道上，風的平均速度是每小時1600千米，比地球上的龍卷風速度大3倍。

土星風暴一般要持續幾個月或幾年，有時風暴還能產生光。2004年，天文學家通過望遠鏡跟蹤到土星上的颶風，發現它產生的光傳播很遠，在地球上可以看得很清楚。根據光閃爍的形狀，天文學家將這個颶風命名為恐龍風。

土星上的恐龍風暴

土星是怎樣命名的？

在中國，“土星”是古代人根據五行學說，按照五行學說：木青、金白、火赤、水黑、土黃，再結合肉眼觀測到的土星的顏色（黃色）來命名的。

在國外，土星的名稱來自神話傳說，采用羅馬神話中農業之神的名字，即Saturns。在羅馬神話中，農神篡奪天神 Uranus / Heaven 而統治宇宙，后被其子宙斯 Jupiter /Zeus 取而代之。土星的天文學符號是農神Saturn的鐮刀，代表著羅馬上帝的收獲。

土星以羅馬農神Saturns命名

土星的形狀和組成是怎樣的呢？

土星是個扁球，赤道半徑與兩極半徑之差大約等于地球半徑，土星質量是地球質量的95.18倍，其體積是地球體積的750多倍。雖然土星體積龐大，但密度卻很小，每立方厘米只有0.7克。

土星不同于地球有個固體的表面，是一個由大量氣體和液體組成的行星。但土星中心有一個固體核，可能是由巖石、或由巖石和冰混合組成的核，但有些天文學家認為它是由融化的巖石和金屬組成。這個固體的中心核由液態層包圍著，而液態層又由氣態層包圍著。所以土星的組成共有三層：固體核、液體層和氣態層。

土星的內部組成