你对土星了解多少它的星环、卫星又有怎样的奥秘呢——土星

大家知道，土星有一个美丽的光环。早在300多年前，意大利科学家伽利略首次用望远镜观测土星，他发现土星两边好像长着什么附着物。可是用那架简陋的小望远镜无法看清楚。伽利略所发现的东西其实就是土星的光环。环绕土星的稀薄的美丽光环，不仅使土星本身变得漂亮，也把整个太阳系装饰的更美观了。当一个人第一次用眼睛接近望远镜的时候，对他来说，除了月亮，土星光环也许就是最奇妙的景色了。人类对土星及其光环的 探索 ，是一个漫长又艰辛的过程。

随着世界航空航天技术的发展，人类对土星的了解逐步深入。

太空船“先驱者11号”、“旅行者1号”和“旅行者2号”自1979年以来先后探测了土星。飞船从太空深处向地球发回了大量有关土星本体、光环、卫星的彩色照片和多种信息。飞船拍摄的照片显示，土星本体呈淡**，彩色的带状云环绕着赤道部，云上有一些美丽的斑点及旋涡状动态结构，北极区呈浅蓝色。

另外，“先驱者11号”还探测出土星高层大气存在着主要由电离氢组成的电离层。土星上存在很强的跨度达6万千米的雷暴闪电（木星上也发现过这种情况）。在距土星128万千米处，飞船发现土星有磁场以及磁层场以及磁层结构。土星磁场强度比木星磁场强度弱得多，其强度只有木星磁场的1/20，但比地磁场要大上千倍。从整体上看，土星磁层像一头头部圆钝、尾部粗壮的巨鲸。位于磁层内的土星辐射带强度弱于地球，但其辐射带范围却是地球辐射带的10倍。空间探测还证实，土星所发出的能量是从太阳得到能量的25倍，这一点与木星一样，表明其也有内在能源。

天文学家经过研究发现，土星的光环不是地面看到的3个、5个或7个，而是成千上万个。从飞船发回的照片看上去，土星光环与一张密纹唱片很相似，可谓“环中有环”。

让人更为眼花缭乱的是，光环呈现螺旋转动的波浪状，还有的环呈不对称的锯齿状、辐射状，有的光环甚至像辫子一样互相缠绕着。科学家对此现象非常惊异。土星光环在土星表面上空伸展137万千米远，其厚度仅有16~32千米。事实上，无数大小不等的质量颗粒组成了土星光环，所有的物质颗粒直径几米到几微米的石块、冰块或尘埃。构成土星光环的这些物质快速围绕土星运动。在太阳光的照射下，绚丽多姿，土星因此被装扮的异常漂亮。

土星的环由上百万冰的碎片、尘埃和小岩石组成，它在行星赤道处围绕土星转动。环的跨度达27万千米，但却非常窄——只有100米或更细。土星有三组环，主要是环A和环B，还有第三个更接近土星，在1850年首次被确认的环C。

众多科学家不仅对美丽的土星本身有极大的兴趣，而且也很重视土星的庞大家族。后来，太空船在以前的基础上又发现了13颗土星的卫星，由此使土星卫星的数目达到23颗。土星卫星体积大多很小，有的卫星直径仅二三十千米，直径超过100千米的卫星只有5颗。

土卫六是土星的卫星中最大的一颗，仅次于太阳系最大的卫星——木卫三（半径为2634千米）。土卫六的半径为2414千米，土卫六上存在有浓密的大气层，氮（约占98%~99%）为其主要成分，其余是甲烷（即天然气）以及微量的丙烷、乙烷和其他碳氢化合物，厚度约2700千米。一些科学家认为，可能有原始生米在土卫六上存在过。由于它和太阳相距遥远，高层大气的温度在-100°C左右，低层大气温度约为-180°C。

1997年10约15日格林尼治时间8点43分，美国的“大力神4B”运载着“卡西尼”号宇宙飞船，从肯尼迪宇航中心顺利升空，开始了为期7年的奔向土星的航行。根据计划，“卡西尼”号飞船抵达目标后，对土星和土星的卫星——土卫六金星探测是其主要任务。这次航行的目的是为了探寻土卫六是否有生命以及获取地球生命进化的线索。

这个项目由欧洲航天局、美国航空航天局和意大利航天局携手合作开发。由“大力神”火箭运载的“卡西尼”号宇宙飞船被送往土星轨道，2004年7月1日两层楼高的探险机器人在土卫六登录。“卡西尼”号完成了有史以来的首次环绕土星轨道运行，从2004~2008年将绕行74圈。“卡西尼”号将45次扫过土星最大的卫星土卫六，它与火星的大小相近，比水星和冥王星都大。2005年11月6日，它在轨道上向土卫六分离释放出“惠更斯”号子探测器（由欧洲空间局制造）。它通过降落伞降落在泰坦卫星上，从而成为在另外一个星球的卫星表面着陆的第一个外空探测器。人类能够依据其反馈的资料更好地了解土星。

2017年10月15日本该是“卡西尼”号的20周年纪念日，不过，它等不到这一天了。卡西尼号将执行来自美国国家航空航天局（NASA）的最后一条指令：自我焚毁。 这艘20世纪末的行星际飞船，将点燃推进器，一头扎进土星大气层，与这颗探测了13年的气态行星融为一体。该任务的代号是：大终章（Grand Finale）。在逐渐燃烧、汽化，融进土星大气层的过程中，卡西尼号的高增益天线会保持对准地球，传输珍贵的数据，直至信号消失。不过，由于距离遥远，当NASA接受到最后信号时，卡西尼号实际已经消失83分钟了。

为何要自我焚毁？其实，“卡西尼”号在2008年就达到了设计寿命，如今，迟暮的飞船行将“油尽灯枯”。为了避免失去动力的飞船撞向土星的卫星，破坏后续的探测任务，NASA决定令其“自杀殉道”。其中，土卫二和土卫六具备生命存在的条件，是重点保护对象。

美国宇航局（NASA）公布了一张土星的近距离照片，在这个视角里，土星表面的条纹正被阳光照亮。这张照片由“卡西尼”号探测器拍摄，而在几个小时后，“卡西尼”号坠入土星大气层并坠毁，结束了对土星13年的非凡 探索 。“卡西尼”号 探索 宇宙已经有了十多年的时间，它给人类发回了许多卓越的照片，让科学家们能够有机会详细研究土星和它的许多卫星，更是传回了许多惊人的事实，比如土卫二上不仅存在海洋，还存在羽状喷流，之后科学家们宣布，土卫二上可能已经拥有了生命存在的所有条件。

“旅行者1号”飞船在飞越土星时，对土卫一、土卫四和土卫五的探测取得了很大的成功。在卫星运动方向的半个球面上，发现有很多由撞击形成的环形山，而另外半个球面在环形山的底部有一座高达9000米的山峰。

土卫三的直径超过1000千米，在其表面，也有许多几十亿年前因陨星撞击而留下的陨石坑，其中一个坑的直径达400千米，底深约16千米，在它的另一侧有一条长达800千米的即深又宽的大峡谷。土卫二直径约500千米，它有十分光滑的表面，即“星疤”很少，这实在是一个奇怪的现象。土星卫星可能由一半水冰一半岩石构成，其密度都在每立方厘米11~14克之间，且有厚厚的冰层覆盖在岩石核的周围。

目前，土星在很多方面仍存在着许多为彻底揭开的谜。科学家们正以严肃认真的态度，努力深入 探索 和研究这个谜。我们相信，随着现代科学技术的突飞猛进，这些谜总有一天会水落石出的。

土星拥有许多卫星，至目前为止所发现的卫星数已经有30个。其中被命名的卫星中，11个是直径在300千米以下的小卫星，6个是直径在400~1500千米之间的中型卫星，还有一颗直径为5150千米的大卫星土卫六-泰坦。在土星的卫星当中，最内侧的6个都是小卫星，它们可能原本是大颗冰天体的碎片，与土星之间彼此有着密切的关系。

太阳系中最庞大的卫星系统。最外的土卫九是逆行卫星

；从土卫十到土卫七有8颗属规则卫星。最大的土卫六仅次于木卫三，是最早发现有大气的卫星，其大气密度为地球大气的5倍，主要成分是氮和甲烷，其表面是粘稠状的碳氢化合物，一度是人们寻找地外生命的希望，但空间探测已予以否定。土卫系统中还有几颗卫星同轨的奇特现象，如土卫十三、十四就分别在土卫三前后各60度处，构成了两个正三角形；而土卫十、十一有时会靠得很近，还有几颗卫星位于环内，这也是造成土星光环结构复杂

土星被拍到四个卫星

多变的原因之一。

土星环及其卫星ESA拥有美丽的行星环的土星有着数量众多的卫星，它们中的34个已经有了名字；它们的精确数据并不清楚，因为有如此多的物体在如此宽广的土星轨道里围绕着它做运行。最近，2000年下半年做的一次观察发现了另外12颗有着奇异轨道的卫星，这说明它们原先是一个大天体的碎片，后来才被土星的引力场捕获。（<<自然>>；杂志412卷，163-166页）

土星卫星中最值得注目是土卫六，它是太阳系中唯一拥有稠密大气层的卫星。

2004年12月25日圣诞节，卡西尼号释放出惠更斯号，后者开始历时三周独自前往土卫六之旅。卡西尼—惠更斯号探测器是在2004年7月1日进入环绕土星分轨道的。卡西尼—惠更斯号任务同时也增加了发现卫星的数量。

土星卫星已确认的最少有10颗。按与土星距离由近及远排列为：土卫十、土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八、土卫九。据报道1979年9月1日行星际探测器“先驱者”11号又发现一颗新卫星，暂取名“先驱岩”（Pioneerrock）或1979S1，但尚未确认。其中土卫十离土星的距离只有159,500公里，仅为土星赤道半径的266倍，已接近洛希极限。土卫八的轨道面与土星赤道面的交角为14°7，而其轨道面与土星的公转轨道面的交角为16°3，是不规则卫星；土卫九在一个偏心率达01633的椭圆轨道上绕土星公转，其轨道面与土星赤道面的交角约为150°，也是不规则卫星。除土卫八和土卫九外，土卫一至土卫七以及土卫十都是规则卫星，在土星赤道平面附近以近圆轨道绕土星转动。在土卫一至土卫十这10颗土星卫星中，土卫九是唯一的逆行卫星，因为它的轨道面与土星的公转轨道面的交角为174°42┡，它绕土星的转动方向和土星绕太阳的转动方向相反。

在土卫系统中值得特别提出的是土卫六、土卫一和土卫八。土卫六又名提坦（Titan）。它的半径达2575公里左右，是太阳系中居第二大的卫星，仅次于木卫三盖尼米得，比最靠近太阳的行星──水星还大。它每隔16天左右绕土星运行一周。由于它质量大和离太阳远，按逃逸速度推算，它可能存在着大气。1944年，柯伊伯果然在土卫六光谱中发现了甲烷谱线，从而得知它确有大气。现在知道，它的大气的主要成分是甲烷和氢，大气压是15个地

土星的两颗卫星

球大气压左右。土卫六表面可能是冰，温度约125K。1979年

9月，“先驱者”11号离开这颗卫星

356,000公里处拍摄了它的照片。土卫六呈现橙色。这颗卫星的大气中的云层是由甲烷、乙烷、乙炔（还可能有氮）等组成的；这些成分在太阳紫外线辐射的作用下离解，便形成上述颜色。“先驱者”11号还测得土卫六上层大气的温度为-200℃，同土星环的温度差不多。

土星有多少卫星？1996年时为18颗，2000年就上涨到了24颗，2003年是53颗，2005年则达60颗，最近发现有62颗

首先，太阳系形成过程中形成了大大小小的天体（当然都远远没有太阳大），一个小天体距离太阳越近，其活动的空间越小，能够遇到其他大的行星吸引它变成卫星的机会也越小，并且我们也很清楚离太阳越近太阳的引力越大，所以这个小天体更大的可能是围绕太阳成为一颗行星或小行星，而不是卫星。就好比水星个头和月亮接近，但水星因为直接受到太阳更大的吸引力、围绕太阳旋转所以是一颗行星。

   

其次，离太阳越远，围绕太阳的圆周的周长、面积都越大，在太阳系早期该轨道沿途所容纳的宇宙尘埃也越多，它们所汇聚成的小星体也多。另外，在大约火星和木星轨道之间的“冻结线”（Frost line）位置，由于太阳加热效果，线以内水、氨和甲烷等只能以液态或气态存在，不能形成天体；但这条线以外，这些成分却可以凝固成固体，并成为天体的组成部分。如果有质量大的行星离它们很近，近处的吸引力大于远处的太阳，星体就能被行星吸引成为卫星。土星不但自己所处的位置尘埃多（自己还拥有一个尘埃和碎石构成的土星环），而且离凯伯带（Kuiper belt）比较近，那是由数十亿颗在海王星轨道之外绕行的小型冰体构成的碟形带（冥王星就属于个头较大的凯伯带天体），偶然捕获到来自凯伯带天体使其成为卫星的机会比较大。因此，土星卫星

它的吸引力要比地球大得多。结合它到太阳的距离，可以计算一个名为Hill Sphere的参数，是关于星球周围引力平衡、能够容纳卫星的空间有多大，限于篇幅就不再讲解了，感兴趣的朋友可以搜索一下。木星的Hill Sphere直径比地球的Hill Sphere直径大了将近百倍。

并且，还有一种理论，因为木星的质量很大，小天体在被木星吸引的天体靠近它到名为“洛希极限”（Roche limit）的位置时，会被潮汐力撕裂解体留下较坚固的内核部分，表面逐渐累积松散的土星光环物质（宇宙尘埃等），慢慢变大最终形成卫星。

土星是人们比较熟悉的行星，上面的卫星数量也是很多的。到目前为止人们一共发现了62个土星卫星，其中土卫六是最大的一个。

土星有多少颗卫星

作为八大行星之一土星一直都是世界人民研究的重点星球，它也是相当博爱的拥有很多卫星，其中最大的卫星是土卫六，之前还有美国确认土卫六有生命的说法，不过后来证实只是一种大胆猜测罢了。

土星有着相当庞大壮观的卫星系统，其中土卫九是最外围的逆行卫星，而土卫十到土卫七是八个比较规则的卫星。其中最大的土卫六是人们最早发现拥有大气的卫星，同时也是广受关注的。

土星众多的特点

土卫六拥有着大气，不过密度是地球大气的5倍左右，主要成分和地球也不一样，是由氮和甲烷共同构成的。人们一度认为上面可能存在着外星生命，但是通过研究探测最终否认了这个想法。

而土星卫星也不是一成不变的，它们可能经常运动，而土卫十三、十四分别位于土卫三前后各60度处，看着就是比较标准的正三角形状，有些卫星还位于土星的光环之内。

土星拥有着数量繁多的卫星，其中有34个有着比较正式的名字，但是具体情况没办法通过检测知道，人们对于具体数据是比较茫然的。不过人们发现有着另外12个轨道奇怪的卫星，它们可能是某个巨大天体的碎片，后来被土星引力吸引最终成为了土星的卫星。

土星主要由氢和比较少量的氦与微量元素共同组成，内部的核心区域是岩石和冰块，而外部主要是金属氢和气体。土星巨大发亮的光环很是美丽。这个光环的主要成分是冰河其他少量的岩石等等。

土星是什么样的存在

虽然说现在人们拥有土星的资料并不全面，但是有很多人认为其结构可能和木星类似，而岩石核心虽然和地球比较类似，但是密度可能要高一些。

土星是一个神秘而美丽的星球，虽然大家对它有了一定了解，知道它有着巨大的光环，也了解到周围的众多卫星，但是还是有很多尚未明确知道。

土星的卫星

土星有18颗被命名的卫星，比其他任何行星都多。还有一些小卫星还将被发现。

在那些旋转速度已知的卫星中，除了土卫九和土卫七以外都是同步旋转的。

有三对卫星，土卫一-土卫三，土卫二-土卫四和土卫六-土卫七有万有引力的互相作用来维持它们轨道间的固定关系。土卫一公转周期恰巧是土卫三的一半，它们可以说是在1:2共动关系中，土卫二-土卫四的也是1:2； 土卫六-土卫七的则是3:4关系。

除了18颗被命名的卫星以外， 现在总共有59颗卫星, 还有3颗有待确定

卫星 距离（千米） 半径（千米） 质量（千克） 发现者 发现日期

土卫十八 134000 10 Showalter 1990

土卫十五 138000 14 Terrile 1980

土卫十六 139000 46 270e17 Collins 1980

土卫十七 142000 46 220e17 Collins 1980

土卫十一 151000 57 560e17 Walker 1980

土卫十 151000 89 201e18 Dollfus 1966

土卫一 186000 196 380e19 赫歇耳 1789

土卫二 238000 260 840e19 赫歇耳 1789

土卫三 295000 530 755e20 卡西尼 1684

土卫十三 295000 15 Reitsema 1980

土卫十四 295000 13 Pascu 1980

土卫四 377000 560 105e21 卡西尼 1684

土卫十二 377000 16 Laques 1980

土卫五 527000 765 249e21 卡西尼 1672

土卫六 1222000 2575 135e23 惠更斯 1655

土卫七 1481000 143 177e19 波德 1848

土卫八 3561000 170 188e21 卡西尼 1671

土卫九 12952000 110 400e18 Pickering 1898

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