科技版~超遜偵探~UOD之49~太陽系之土星

土星是太陽系“類木行星”中的第二大星，也是太陽系裏最輕的一顆行星，密度僅為 0.7克/立方釐米，比水還輕。它距太陽平均距離約為14.27億千米，繞太陽1圈的時間約 29.5年，其赤道半徑為6萬千米，體積是地球的745倍，品質是地球的95倍。

土星上的一晝夜只有地球上的10小時14分鐘，白天只有5個小時左右。由於快速自轉，形狀變得很扁。土星的赤道半徑和極半徑相差6000多千米。土星大部分物質也和木星一樣，處於流體狀態。與木星不同，赤道的氣流是向東吹動的，與自轉方向相同。氣流的速度是 500米/秒左右，它的風力比木星上的風力要大4倍。土星上也有四季之分，不過每季時間很長，每個季節相當於地球上的7年多，即使夏季也極其寒冷。

土星最裏面是岩石核心，其直徑有2萬千米。在岩石核心外面包圍著5000千米厚的冰殼，再外面是8000千米厚的金屬氫，最外面是大氣。土星大氣的主要成分是氫和氦，大氣裏飄著氨晶體雲。 土星的雲不如木星鮮豔，較規則。雲帶以金黃色為主。 土星上有一個大褐斑，規模比木星大紅斑小得多。有強烈閃電。土星表面溫度約為 -140°C。 土星品質大，引力也大。物體要想飛出土星需要速度約為35.6千米/秒。土星上溫度很低，任何氣體的運動速度都達不到這麼大。探測表明，土星發出能量是從太陽吸收的2倍，可見它有內部熱源。

土星的光環使它成為最美麗的行星。20世紀60年代以前，人們一直認為土星有5道光環，按從內向外的順序分別被命名為D、C、B、A、E環。其中最亮的是B環，其次是A環，最暗的是D環。B環又是最寬的，約為 2.5萬千米，A、C環寬約為1.5萬千米。後來，“先驅者”探險測器飛臨土星的時候，科學家們又發現了兩道新外環，命名為F、G環。F環寬約2100千米，距土星中心約14萬千米。G環在F環的外側，距土星中心約15萬千米。但實際上，土星的光環細分起來，數以千計，一環套一環。

土星環的多數比較完整或對稱，但也有殘缺的。 環的形狀則有鋸齒形成輻射狀的排列的，還有好幾條環“扭結”在一起的。根據從土星環反射回來的雷達回波得知，構成環的物質是直徑介於4釐米和30釐米之間的冰塊。環的溫度在-198°C--208°C。內環轉速最快，外環最慢。另外，由於土星自轉軸與軌道面成 63度角，這些環看上去轉速不一、方向不同、亮度不同，時窄時寬、時隱時現，景色十分迷人。土星比木星暗，-0.4等，比織女星還要亮一些，在夜空也常受人注意。

美國宇航局NASA的探查機Cassini正在觀測土星南極類“颶風”的巨大漩渦，這一漩渦直徑約8000公里，相當於地球直徑的三分之二，這一現象首次在地球以外的其他行星上觀測到。通過剖析圖像，可以瞭解到土星南極的這一漩渦風暴以每秒約150米的速度旋轉，漩渦的中心下陷30-75千米。與地球上的颶風和颱風不同，土星的這一漩渦風暴並不移動，一直處在南極的位置。觀測小組的成員表示：看起來與颶風類似，不過卻有差別，它為何會在土星南極出現將成為我們今後研究的焦點所在。

NASA的凱西尼號拍下一張奇特的照片，圍繞土星北極有一個奇特的、六邊形蜂巢狀形象。據每日科學3月27日報導，NASA的探測器旅行者1號和2號在20年前也曾拍下這一景象，事實上，它會再次被凱西尼號拍下，說明這是一個長期的現象。凱西尼拍的照片還顯示，這第二個六邊形明顯比以前的要暗。凱西尼的可見光以及紅外測繪光譜儀首次在一張照片中完整的拍下了整個六邊形。

NASA噴氣推進實驗室凱西尼可見光以及紅外測繪光譜儀的操作組成員，大氣學家Kevin Baines表示，這是一個非常奇特的景象，它有著近似等邊六邊形的精准幾何形象。我們還從未在其他星球上發現類似的情形。事實上，土星厚厚的大氣層中的圓形波以及對流單位可能是形成這種現象的基礎，在別的地方也不太可能會發生。”

這個六邊形有點像地球上的極地渦流，那是在極地的一種圓形旋風。在土星上，渦流卻是六邊形的。而這個六邊形卻跨越了25000公里，差不多能裝下四個地球了。用熱紅外光拍攝的新照片和原來的照片相比，六邊形向大氣層裏延伸得更深，在雲層頂端大約向下100公里左右。在六邊形內有一個雲層體系，就好像汽車在賽道上一樣環繞者六邊形。

凱西尼可見光以及紅外測繪光譜儀操作組組長，亞利桑那大學的Bob Brown說：“在土星的兩極完全相反的景象實在令人驚奇。在南極，有巨人眼睛一般的颶風現象，而在土星北極則有著截然不同的規則幾何形狀。”土星北極的六邊形從凱西尼的可見光鏡頭中是看不見的，因為這個地區處在冬天，所以六邊形被隱藏在長達15年的北極夜幕之中。紅外測繪光譜儀不管是在土星的白天還是夜晚都能進行拍攝，它利用5微米左右的長波長光（比人眼可見光波長長7倍左右），從2006年10月30日拍攝了12天拍下了這張圖像。再過兩年，等土星的冬天過去，用可見光攝像頭可能就能拍到這一景象了。

從這一新圖像以及更多相關深度資訊，科學家認為它並不像之前想像的與土星的射電輻射或極光活動有關，即使土星北極的極光就在其上空展現。二十六年前旅行者號的匆匆一瞥，顯示這個六邊形與土星自轉的轉速與軸保持一致。而土星的確切轉速至今尚未得到確定。Baines補充說：“一旦我們能瞭解它的動力學性質，這個長期存在的、深層的極地六邊形能給我們關於土星深厚大氣層的轉速或者其內部轉速的相關線索。”

根據美國國家宇航局凱西尼號太空探測器發回的資料，科學家發現，土星尺寸最大且密度極高的外環，是由眾多分離的高密度物質塊組成，而物質塊間則是近真空狀態。美國佛羅里達中心大學助理教授、凱西尼號紫外成像光譜儀小組成員喬希·科維爾表示，新的研究成果將幫助人們全面認識土星外環的年齡和起源。

過去，科學家認為組成土星外環的物質呈均勻分佈狀，並依此對土星各外環的品質進行了推算。新發現表明，土星外環的品質也許比曾推算的超出2倍甚至更多。此外，科學家還驚奇地發現，土星B外環的物質塊構成十分精巧，同時還處於不斷碰撞中。

研究負責人、科羅拉多大學研究人員拉裏·艾斯珀斯托說：“土星的外環同我們的想像大相徑庭。我們原以為會觀測到外環是均勻分佈的物質雲團，但事實上卻發現，構成外環的物質呈塊狀且相互間分離。如果你乘飛機從外環下飛過，你能發現自己在從物質塊縫隙中透射過來的陽光和黑暗交替中飛行。這不同於在均勻分佈的物質雲團下旅行的情況。”

科學家通過觀測確認，外環中物質間的引力產生了物質塊。如果物質塊遠離土星，它們可能會形成新的衛星。然而，事實上由於物質塊離土星相當近，且它們環繞土星的不同速度抵消了相互間的引力，因此這些物質塊能夠自然分佈開來。不過，當它們的大小達到30米至50米時，它們將重新組合並再次分離。

凱西尼號太空探測器於1997年離開地球，前往太空去完成收集土星，以及其外環和衛星資料的任務，它是人類發射的最大的星際旅行探測器。2004年7月進入土星軌道後，科學家利用安裝在它上面的設備觀察和分析圖像，此次新發現就出自探測器上的光譜探測儀。

據美國國家宇航局凱西尼號太空探測器日前發回的資料，科學家發現，土星尺寸最大且密度極高的外環，是由眾多分離的高密度物質塊組成，而物質塊間則是近真空狀態。美國佛羅里達中心大學助理教授、凱西尼號紫外成像光譜儀小組成員喬希•科維爾表示，新的研究成果將幫助人們全面認識土星外環的年齡和起源。

過去，科學家認為組成土星外環的物質呈均勻分佈狀，並依此對土星各外環的品質進行了推算。新發現表明，土星外環的品質也許比曾推算的超出2倍甚至更多。此外，科學家還驚奇地發現，土星B外環的物質塊構成十分精巧，同時還處於不斷碰撞中。

研究負責人、科羅拉多大學研究人員拉裏艾斯珀斯托說：“土星的外環同我們的想像大相徑庭。我們原以為會觀測到外環是均勻分佈的物質雲團，但事實上卻發現，構成外環的物質呈塊狀且相互間分離。如果你乘飛機從外環下飛過，你能發現自己在從物質塊縫隙中透射過來的陽光和黑暗交替中飛行。這不同於在均勻分佈的物質雲團下旅行的情況。”

科學家通過觀測確認，外環中物質間的引力產生了物質塊。如果物質塊遠離土星，它們可能會形成新的衛星。然而，事實上由於物質塊離土星相當近，且它們環繞土星的不同速度抵消了相互間的引力，因此這些物質塊能夠自然分佈開來。不過，當它們的大小達到30米至50米時，它們將重新組合並再次分離。

凱西尼號太空探測器於1997年離開地球，前往太空去完成收集土星，以及其外環和衛星資料的任務，它是人類發射的最大的星際旅行探測器。2004年7月進入土星軌道後，科學家利用安裝在它上面的設備觀察和分析圖像，此次新發現就出自探測器上的光譜探測儀。(續)