前往主要內容
:::
土星

軌道特性:

土星的軌道半長軸為9.58AU,繞行太陽需花29.46年,因其週期接近於中國古代的「28星宿」,差不多每一年會坐鎮在不同的星宿,故稱其為「鎮星」。

 

物理特性:

土星的平均半徑約為9個地球半徑,質量則為95.15個地球質量,是太陽系中第二大的行星,也是唯一一顆平均密度小於1的行星(比水的密度低)。

 

土星的結構以及成分與木星相似,主要由氫、氦等元素組成,內部估計有一個緻密的核心。

 

表面特徵:

土星表面的大氣有著黯淡的條紋,形成的機制與木星類似,是由不同化合物湧升產生,但相對於木星而言,土星的大氣層更為平靜,較少出現如同大紅斑一樣的風暴系統。

土星外貌

(土星,攝於2021/7/27,可觀察到表面直條狀雲帶與土星環)

 

土星最明顯的特徵即是美麗的土星環,雖然現代科學家發現太陽系的4顆巨行星(木星、土星、天王星、海王星)皆有環系統,但唯有土星環最大、最亮,且使用業餘望遠鏡即可看見。

 

土星環是由無數細小的顆粒組成,並且環中有許多的縫隙,其中最明顯的環縫由天文學家卡西尼於1675年發現,而被稱作卡西尼縫。

土星環的成分主要由冰(99%以上)組成,但是環究竟是如何形成的仍然不清楚,有些理論認為是土星的衛星或者路過的彗星等小天體被土星的重力捕獲、扯碎;有些理論認為土星環是在土星形成時一起產生的。

土星環細節

(卡西尼號所拍攝的土星環細節,取自https://solarsystem.nasa.gov/resources/17849/translucent-arcs/?category=planets_saturn)

 

磁場:

土星也具有磁場,與木星類似,推測是由土星內部的金屬氫轉動而成,但土星磁場的強度遠小於木星,土星表面磁場大約與地球磁場強度相同。

 

觀測:

土星是在望遠鏡發明以前,人類用肉眼所見的最遠的行星,直到17世紀伽利略首次發現土星並不是圓形的,而是看起來由三個部分組成,左右兩邊類似土星的耳朵(受限於當時望遠鏡的精度不足而沒看出那是環)。

伽利略繪製的土星樣貌

(伽利略繪製的土星,取自https://attic.gsfc.nasa.gov/huygensgcms/Shistory.htm)

 

現代的小型望遠鏡可以輕易地看到土星環,但若要仔細觀察環的結構以及環縫的話,仍然需要口徑20公分以上較為合適,且隨著土星環平面與地球之間的角度不同,有時會感覺土星環像是消失了一般,十分有趣!

土星於土星衝時的樣子

(模擬2001-2029年間,土星於土星衝時的樣子)