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土星的构造简介

所属分类:历史解密 编辑:君莫笑 访问量:3349 更新时间:2024/2/10 4:39:41

土星(英:Saturn,拉丁文:Saturnus,符号:♄),是太阳系八大行星之一,距日距离排太阳系第六位。土星是气态巨行星,欧洲古希腊称之为厉星(古希腊语:Κρόνος;英语:Chronos),中国古代人们把土星称为瑞星。

土星主要由氢组成,还有少量的氦与微量元素,内部的核心包括岩石冰,外围由数层金属氢和气体包裹着。最外层的大气层在外观上可以看出发亮的磁性光环,虽然有时会有长时间存在的现象,土星的风速高达1800公里/时,明显的比木星上的风速快,土星的行星磁场强度介于地球和木星之间,空气流非之快,土星外围有幽亮冰环,主要的成分是冰的微粒和较少数的岩石以及等离子。

已经确认的土星的卫星总共有82颗,其中,土卫六是土星系统中最大的卫星、太阳系中第二大的卫星(半径2575Km)(太阳系最大的卫星是木星的木卫三,半径2631Km),天文学家通过分析红外线影像发现土星顶部是一个“非比寻常”的六边形漩涡,这种现象在太阳系内是无可比拟的。天文学及科学家认为这个点是土星上温度最高的点,土星上其他各处的温度是-185℃,而该漩涡处的温度则高达-122℃。天文学和科研组至今难以解释这种超今越古的气象。

土星的构造

内部构造

虽然只有少量的直接资料,但土星的内部结构仍被认为与木星相似,即有一个被氢和氦包围着的小核心。岩石核心的构成与地球相似但密度更高。在核心之上,有更厚的液体金属氢层,然后是数层的液态氢和氦层,在最外层是厚达1000公里的大气层,也存在着各种型态冰的踪迹。估计核心区域的质量大约是地球质量的9-22倍。

土星有非常热的内部,核心的温度高达11700℃,并且辐射至太空中的能量是它接受来自太阳的能量的2.5倍。大部分能量是由缓慢的重力压缩(克赫历程)产生,但这还不能充分解释土星的热能制造过程。额外的热能可能由另一种机制产生:在土星内部深处,液态氦的液滴如雨般穿过较轻的氢,在此过程中不断地通过空气旋转而产生热能量。

大气层

土星外围的大气层包括96.3%的氢和3.25%的氦,可以侦测到的气体还有氨、乙炔、乙烷、磷化氢和甲烷。上层的云由氨的冰晶组成,较低层的云则由硫化氢铵(NH₄HS)或水组成。相对于太阳所含有的丰富的氦,土星大气层中氦的丰盈度明显高很多。

对于比氦重的元素的含量,如今所知不甚精确;但如果假设与太阳系形成时的原始丰盈度是相当的,则可估算出这些元素的总质量是地球质量的19-31倍,而且大部分都存在于土星的核心区域。

云层

土星的上层大气与木星相似(在相同定义的前提下),同样都有着显而易见的条纹;但土星的条纹比较幽暗,并且赤道附近的条纹也比较“幽色”。从底部延展至大约10公里高处,是由水冰构成的层次,温度大约是-23℃。在这之后是硫化氢氨冰的层次,延伸出另外的50公里,温度大约在-93℃,在这之上是80公里的氨冰云,温度大约是-153℃。

接近顶部,在云层之上200~270千米是可以看见的云层顶端,由数层氢和氦构成的大气层。土星的风速是太阳系中最高的,旅行者号的数据显示土星的东风最高可达500m/s(1800公里/时)。直到旅行者探测器飞越土星,比较纤细的条纹才被观测到。然而从那之后,地基望远镜也被改善到在通常情况下都能够观察到土星的这些细纹。

土星的大气层通常都很平静,偶尔会出现一些持续较长时间的长圆形特征,以及其他在木星上常常出现的特征。1990年,哈勃太空望远镜在土星的赤道附近观察到一朵极大的白云,是在航海家与土星遭遇时未看见的,在1994年又观察到另一朵较小的白云风暴。

1990年的白云是大白斑的一个例子,这是在每一个土星年(大约30个地球年),当土星北半球至的时候所发生的独特但短期的现象。之前的大白斑分别出现在1876、1903、1933和1960年,并且以1933年的最为著名。如果这个周期能够持续,下一场大风暴将在大约2020年发生。

标签: 历史事件

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