土星，一顆充滿著神話故事的行星，人類對於土星各項指標的探索

導語：

在太陽系中的八大行星之一的土星，離日距離第六遠。土星是一顆巨大的氣體星球，中國人稱它為瑞星，歐洲古希臘稱它為厲星。

關於土星的神話傳說一直在我國和西方國家層出不窮，接下來我們一起了解一下土星

01

土星主要成分及土星群介紹

1、土星主要成分

其主要成分是氫氣

，還有少量的氦和微量元素，核心是岩石和冰，外圍是氫和多層金屬氣體。閃亮的磁環位於

最外層的大氣層中

，但在最外層的大氣層中，有時也會出現

長時間的磁環

，當土星的風速達到1，800公里/時，它比木星的風速要快得多，土星的磁場強度介於地球和木星之間，並且空流非常快，

土星外圍有幽亮冰環

，其主要成分

是冰顆粒、岩石和等離子體

，所有這些物質都被證實在土星的衛星中有82個衛星，土星的直徑為2631Km，太陽系中

最大的衛星是木衛三

，半徑為2631Km。天文學家和

科學家們認為

，這是土星上的最高溫度，其它地方為-185℃，這個渦旋的溫度為-122℃。如今，天文學和科學研究所很難

解釋這種超今越古氣候。

2、土星群

更多由卡西尼和旅行者

探測器拍攝的照片顯示

，土星衛星的衛星群具有不同的特徵，其中一些

衛星群位於隕石坑中

，阿根廷國立大學天文和地球物理科學家羅米納迪斯特曾研究過這些衛星，

並統計過隕石坑的數量

。此外，土衛二還是1789年WilliamHere發現的

土

星第六大衛星。

在南極附近虎紋狀區域，四條平行裂縫清晰地顯示出地衛二上的間歇泉。研究人員發現，某些物質可以逃離土衛二的

引力進入土星E環

。

02

土星內部結構及土星大氣和元素含量

1、土星內部結構

儘管目

前尚無直接的資訊

，但人們仍認為土星的內部結構類似於被氫和氦環繞的木星。其核心構造類似地球，

但更密集。核芯上方

，有一層更厚的液態氫氣層，接下來是

幾層液態氫和氦氣層

，最外層還發現了1，000公里厚的大氣層，以及各種型別的冰。據估計，中央地區的質

量約為地球的9-22倍

。

土星內部溫度很高

，核心溫度達到11700攝氏度，輻射到太空的能量比從太陽上吸收的多2。5倍。大多數能量來自緩慢的

重力壓縮(Khh過程)，

但是這並不足以解釋土星的熱形成。另一個機制是產生額外的熱能：在土星深處，

液態氦氣滴透過氫

，就像雨水一樣，不斷地透過空氣的

旋轉產生熱量。

2、土星大氣含量

在

土星周圍的大氣中

，96。3%是氫，3。25%是氦，並且可以探測到氣體，如氨，乙炔，乙烷，磷化氫和甲烷。這些雲層是

由氨的冰晶組成

，而下面則是硫化氫銨（NH，HS）或水。

從大氣層來看

，土星大氣層的氦含量遠高於太陽。

3、土星的元素含量

雖然我們不知道

比氦重的元素有多少

，但如果我們假定這些元素的含量相當於太陽系形成時的原始富集量，那麼我們就可以估算出它們的

總質量是地球的19-31倍

，其中大部分位於

土星的核心區域。

03

土星大氣層以及特徵介紹

1、土星表面風速介紹

上述兩顆恆星的大氣

與土星(定義相同)非常相似

，並且都有明顯的條紋；但土星的條紋比較暗，而赤道附近的條紋比較暗。在海拔約10公里的海底，

有一層-23℃的冰

，由水組成。

接下來是硫化氫氨冰層

，其延伸50公里，溫度在-93℃左右，最高的溫度在-153℃左右，達到80公里。

在200~270千米高的雲層上部，

可以看到雲層的頂部，

大氣是由多層氫和氦組成

。在太陽系中，土星的風速最大，而“旅行者號”的資料表明，它的東風速度達到了

每秒500米(1800公里/時)

。只有當旅行者探測器飛過土星時，才能觀察

到更細的條紋。

不過，在這之後，“地基望遠鏡”再次得到了改進，使它可以觀測到土星

表面的這些細小紋路。

2、土星的大氣層

土星的

大氣層通常比較平靜

，偶爾會出現長時間的環狀結構，而木星還有其它一些特徵。1990年，

當航海者遇到土星

，哈勃太空望遠鏡在土星赤道附近觀測到大量的白雲，1994年，又

觀測到少量的白雲風暴

。在1990年時，土星北半球夏至的一個月（約30個地球年），有獨特的短暫的大白斑，

白雲就是其中之一

。第一批大白斑出現於1876，1903，1933和1960年，最早的是1933年。假如這個迴圈能夠持續的話，到2020年，

下一場大風暴就會來臨

。

兩端六邊各有約1380000千米長的直線，

整個結構旋轉

10h39m24s，就像地球的電磁波輻射一樣，也可以看作是

土星內部的旋轉週期

。這種六角結構與大氣中的其它雲一樣，

沒有經度的改變。

這個規律的起源仍然不確定，

大多數天文學家認為它是大氣中某種形式的駐波，但是六角形可能是一種新的極光。實驗中模擬了

一個多面結構的流體旋轉桶

。

3、土星表面的特殊景象

在土星北極點以上的持續六角風暴

和木星表面的大紅斑

，都是令人著迷的景象。在2013年，行星科學家認為

土星上的一天很短，

六角形風暴的週期基本上可以精確地反映出一天的長度：10小時39分23秒。

和其它氣態行星一樣

，土星的表面非常結實，所以科學家不能用它的表面來測量它的旋轉週期。另外，

土星表面的大氣

在赤道附近的運動速度要快於

其極點附近的大氣。

4、土星內部磁場

土體內部的磁場

為簡單對稱的形狀

，即磁偶極子。地磁為0。2高斯（20μT），約佔木星磁場的20分之一，比地球磁場弱一點；土星磁場則

比木星磁場弱一點

，而土星磁層只是超出了

土衛六的軌道

。產生磁層的原因可能和木星類似，也就是由金屬氫層產生的電流，稱為“金屬氫發生器”。

和其它行星一樣

，土星磁層也是由於太陽風中帶電粒子

的移動而移動的

。在地球磁層的邊緣有一顆衛星土衛六，它的軌道是由大氣外層的帶電粒子提供等離子體。

5、土星組成

因為

土星表面溫度低

，逃逸速度大（每秒35。6公里），所以它儲存了數十億年前形成時的全部氫和氦。所以

，科學家們認為

，研究土星的組成相當於研究早期太陽系的原始組成，這對了解太陽的內部活動和演化非常有用。一般認為，土星的化學成分是木星，但其含氫量很低。

土壤甲烷含量高

，而氨含量低；

結語：

土星是一顆神秘的星球

，我們地球對於土星的研究現在還沒有到爐火純青的地步，以至於土星還有很多未解之謎，

我相信憑藉人類的智慧

，總有一天，我們會揭開

土星所有的奧秘。