土星的問題

有人能提供土星的一些基本資料給我嗎？例如　直徑　跟地球的距離　英文名　代號　之類的感激不盡！

！

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 土星兩端有極光直徑~~軌道半徑為142

940萬公里 (9.54AU)；赤道處直徑為120

536公里；質量是5.68x1026公斤。

跟地球的距離~~土星離開地球的距離

最近時不到13億千米

最遠時也不超過16億千米

然而“凱絲尼號”由於採用了上述迂迴的飛行路線

飛往土星的行程長達35億千米。

英文名~~Saturn代號~~土星 Saturn航海家2號

1981.7.　(C) NASA / JPL　　土星是從太陽數來第六顆行星

也是太陽系第二大行星

軌道半徑為142

940萬公里 (9.54AU)；赤道處直徑為120

536公里；質量是5.68x1026公斤。

　　土星自史前時代就已為人所知。

1610年

伽利略首度以望遠鏡觀測土星

他有注意到土星的奇怪形狀但無法解釋。

由於地球每隔幾年就會通過土星環所在的平面

也就是說我們會因正對土星環的側面而無法看到環面

因而早期對土星的觀測常常出現難解的差異

直到一幅低解析度影像出現才大大改觀

1659年

Christiaan Huygens 正確推論出土星環的空間幾何狀態。

以往我們以為土星是唯一有環的行星

直到1977年發現天王星具有微薄的環

稍後又發現了木星和海王星的環

才知道原來氣體行星都有環。

　　1979年美國探測船先鋒11號首度造訪土星

之後航海家一、二號 (Voyager 1/2) 也到過。

2004年卡西尼號 (Cassini) 將會抵達土星

現在它正在路上。

　　用小型天文望遠鏡觀測就可以發現土星有一點扁平

它的赤道處與兩極處的直徑比為110% (120

536公里比108

728公里)

這是由於土星是流體行星且自轉特別快的緣故

其實其它氣體行星也是略扁

只是沒有土星這麼嚴重。

　　土星的密度是所有行星中最低的

平均比重只有0.7

比水還低。

所以理論上土星會在水中浮起來

只要你找到夠大片的水體。

　　土星有75%的氫和25%的氦

加上少量的水、甲烷、氨以及「岩石」

和木星的組成一樣

也與太陽系的前身－原始太陽星雲 (Solar Nebula) 的組成相似。

土星的內部結構也與木星類似

有一個岩石質的核、一個液態金屬狀氫層及分子氫氣外層

也有微量的冰。

　　土星內部是高溫的

核心可達12

000K

它發散至太空中的能量多於自太陽吸收的能量。

和木星一樣

土星自產能量是由於 Kelvin-Helmholtz 效應

但此效應可能不足以完全解釋它所有幅射出的能量

也許還有別的機制存在。

　　木星的風帶非常鮮明

土星則模糊多了

在近赤道區還能看到一些。

土星雲頂的細節在地球上觀測不到

直到航海家1號造訪才開啟了有關其大氣環流的瞭解

原來土星也有一些長命斑點 (右圖中的紅點) 及其它木星上常見的特徵。

1990年

哈伯太空望遠鏡在土星赤道附近觀察到一團巨大的白色雲團

這是航海家時期還沒有的；1994年又觀察到另一團較小的氣旋 (左圖)。

　　從地球上可以觀察到土星有兩個清晰的環 (A環和B環) 及一個模糊的環 (C環)。

A環與B環之間就是著名的卡西尼環縫 (Cassini division)

在A環外側還有一個模糊得多的恩克 (Encke) 環縫

這個環縫的命名大有問題

因為恩克很可能從未看過此環縫！

後來航海家1號又新發現了4個模糊的環縫。

雖然土星環自地球看起來像是一個連續平面

但其實是由各具獨立軌道的無數小物體所組成

它們的大小自1公分至數公尺不等

少數甚至有數公里寬。

土星環非常薄

雖然它的寬度可達25萬公里以上

厚度卻不到1.5公里；它看起來頗為壯觀

但實際上包含的物質卻不多

如果把土星環所有的物體擠壓在一起

直徑連100公里都還不到。

與其它行星環不同

土星環非常亮

反照率達 0.2至0.6

似乎是主要是由水冰組成

但也可能有一些包著冰殼的岩石。

　　航海家1號確認土星環有所謂的非同步輻射 (radial inhomogeneities) 現象存在

稱為「spokes」

這個奇怪的現象最早是由業餘天文學家所發現 (左圖)

此現象的成因至今仍成謎

但或許與土星的磁場有關。

　　土星的最外環F環

是由數個相互糾結的小環形成的複雜結構

此一特別結構可在航海家1號的影像中看到 (右圖)；但是航海家2號卻沒有觀測到

可能它觀測到的剛好是沒有糾結的部分。

　　土星有些衛星及環之間會產生複雜的重力共振現象

有所謂的「牧羊衛星」(shepherding satellites) 如土衛十五 (Atlas)

土衛十六 (Prometheus) 及土衛十七 (Pandora)

它們對維持環的穩定有舉足輕重的影響；土衛一 (Mimas) 使得卡西尼環縫中缺乏物質

與小行星帶中的 Kirkwood 環縫成因相似；土衛十八 (Pan) 則剛好位於恩克環縫中。

這整個系統非常複雜

目前我們對其知之甚少。

　　土星環及其它類木行星環的起源目前仍未知。

即使行星環可能自行星形成時就已存在

它們的系統並不穩定且勢必因各種作用而不斷更新

或許也會自較大的衛星分裂而來。

　　如同其它類木行星一樣

土星有很強大的磁場。

　　夜空中的土星很容易以肉眼看到

雖然它不如木星那麼明亮

但由於不會像恆星一樣閃爍

因此可輕易從繁星中辨認出來。

使用小型天文望遠鏡即可看到土星環及較大衛星。

有些網站可以顯示土星及其它行星在天空的現在位置；更多的細節及圖表則可以在一些星圖軟體如Starry Night中找到。

土星的衛星 Saturn has 30 named satellites

more than any other planet. There may very well also be several small ones yet to be discovered. 土　星（Saturn）  平均距日（半長徑）9.555AU／1429.4百萬公里
土星 從望遠鏡中

可以看到土星有三圈薄薄的、扁平的光環

它是由數不清的小冰晶體所組成。

土星擁有18顆衛星

其中最大的衛星泰坦

是太陽系中最大的一顆衛星。

木 星是太陽系第六顆行星

土星-擁有大而顯眼的光環 木星 、土星、天王星、海王星是太陽系的四大外行星

這4 個巨大氣體行星

都有光環

而以土星的光環最為耀眼。

珍貴土星圖片分享一. 土星也有薄薄的土星環少見吧.! 二.由太空船所拍攝的土星清晰的照片^^ 三.土星和它的衛星~跟我們地球的月亮一般^^ 四.按這裡看到的是~在地球上看土星~^^ 五.從側面看土星環~4顆土星的衛星位於圖的右邊

由左     至右分別為： 麥墨斯 土衛星一、 泰塞斯 土衛星三、     傑納斯.土衛星十.及印塞歐帝斯.土衛星二. 六.按這裡看到的是立體的土星~漂亮唷^^ 七.泰坦~是一顆煙霧瀰漫的衛星~^^ 八.土星大約每十小時自轉一次

而在這裡面這個動畫中

     雲層的轉動清楚地顯現出。

土星的自轉~(動畫) 九.土衛二~在土星的眾多衛星之中

是一顆較靠近土星的~      小型衛星~

直徑大約只有500公里。

十.土星的眾多衛星中較近而且較大的一顆是土衛三 土星檔案資料平均距日（半長徑）9.555AU／1429.4百萬公里 偏心率 0.056 軌道對黃道交角 2.5度 恆星週 10759.71日 會合週 378.1日 平均軌道速度 9.65km/s 昇交點黃經 113度40分15.6秒 近日點黃經 93度02分34.8秒 衛星數 18個 赤道直徑 　　　　　　　120

536km 體積（地為1） 755 質量（地為1） 95.16 密度（水為1） 0.69 表面重力（地為1） 0.94 脫離速度 35.48km/s 自轉週期 0.4440日 赤道面對軌道面交角 26.73度 表面溫度 －180℃ 反照率 0.47
美麗的行星 土星(Saturn)是從太陽算起的第六顆行星

也是一個幾乎和木星一樣大的氣體巨星

赤道直徑約120500公里約為地球的九倍

體積約地球的八百倍。

土星與木星一樣都是由氫及氦組成

但密度則只有水的百分之七十

假設把土星放入水中

土星會浮在水面上。

土星的公轉周期約為二十九年半

自轉周期為十小時又十四分鐘

由於自轉速度很快

因此赤道附近的離心力很大

使得土星的形狀變成扁圓形。

土星的雲層平均溫度為零下125度攝氏。

與木星一樣的內部構造 土星可能有一個岩石與冰構成的小核心

周圍是金屬氫（液態氫

性質如同金屬）構成的內地函。

在內地函的外面是是由液態氫構成的外地函、融合成為氣態的大氣層。

土星的磁場約為地球的600倍

地函佔半徑的60%

其活動使得土星產生巨大的磁場。

而土星的內部是劇熱的

由土星向宇宙發出的能量遠比它從太陽獲的能量要大。

土星的雲層形成帶狀與區層

頗似木星

但由於外層的雲薄而顯得較模糊。

風暴和漩渦發生在雲中

看起來為呈紅或白色橢圓。

由冰粒形成的環 土星有一個極薄但卻很寬的環狀系統

雖然厚不到一公里

卻從行星表面朝外延伸約420000公里。

主環包括數千條狹窄的細環

由小微粒和大到數公尺寬的冰塊所構成。

土星己有18顆衛星

其中有些在光環內運行

這會施加重力

影響到環的形狀。

有趣的是

衛星中的7顆為共內軌道

與別的衛星分享同一個軌道。

天文學家相信這些共用軌道的衛星為來自同一顆但後來碎裂的衛星。

目前唯一航向土星的太空船 - 卡西尼號 (Cassini spacecraft)

卡西尼號於1997年10月15日發射升空

預計抵達土星的時間是西元 2004。

卡西尼號將航行到離太陽 1

400公里的土星系統

我們期待它能讓我們更了解土星及其衛星泰坦。

(它的位置) 主要含氫和氦的大氣層 液態氫的外地函且融入大氣層 液態金屬氫的內地函厚約15000公里 石質與冰的核心直徑約30000公里

核心溫度約為攝氏15000度 平流層 對流層 氨晶的薄雲 氨晶的自雲 硫化氫氨晶的濃橙色雲 水冰與水氣的藍雲 大氣組成:94%的氫

6%的氦

微量的氨、甲烷與水氣 　土星的環 土星外觀的最大特徵是環繞於赤道上空的環。

包括較明亮的A和B環

以及較暗的C環。

土星環的主要部分是在離雲頂七千公里之外七萬四千公里寬方的帶狀區域上

這個環可分為幾部分

由內側向外依次為D環、C環、B環、A環、F環、G環、E環。

這些環都有各自的自轉周期

而且還可進一步細分成數千條寬度更狹窄的同心圓狀環。

在B環與其外側的A環之間有個黑暗空隙

這個空隙以發現者的名字而命名為卡西尼環縫(Cassinis division)。

土星環是由冰粒構成的

這些冰粒的大小從直徑不滿一微米的冰塵到直徑達十公尺的冰塊都有

也有可能是由冰裹著岩石狀的微粒

而且這些環還可從構成環的冰之密度予以區別。

土星的光環特別的薄

僅管它們的直徑有250

000公里甚至更大

但是它們最多只有1.5公里厚。

而且稀疏的散布著。

　　土星與木星、天王星一樣都擁有許多衛星

至目前為止所發現的衛星數共有三十個。

其中

有十一個是直徑在三百公里以下的小衛星

有六個是直徑在四百至一千五百公里之間的中型衛星

剩下的一個是直徑五千一佰五十公里的泰坦大衛星。

在土星的衛星當中

最內側的六個都是小衛星

可能原本是大顆冰天體的破片

而它們與土星的彼此有著密切的關係

受至衛星的重力

這此環因此相互固定

因此被稱為「牧羊人衛星」。

最外側的費伯(Phoebe）衛星

公轉方向和其他衛星相反

可能是被土星的重力所捕捉的小行星。

土衛六泰坦(Titan)衛星是太陽系中唯一擁有濃密大氣的衛星(大氣濃度約為地球的1.5倍)

大氣的主要成分為氮

並含有甲烷、氬等氣體。

由於己確定其中也含有有機物

因此推測泰坦衛星上可能有生物存在。

整個泰坦(Titan)衛星都被一層橙色的霧所籠罩

這層霧的高度約為一百七十公里。

這層霧可能是由甲烷及大氣中的另一種成分受陽光照射所產生光化學反應而成的。

科學家認為表面可能有許多湖泊

「湖水」是一種和汽油很像的液體

而它的大氣成份可能和初期的地球相同。

而其它的土星的衛星之主要成分大多是冰及岩石。

「牧羊人衛星」指能給環帶以力學影響

保護光環使之不致破裂四散的衛星

其作用又像牧羊人管理羊群那般、因此取名為牧羊衛星。

前往→泰坦(Titan) 土星最大衛星土衛六(Titan)

有可能是孕育生物的星球 土星第三大的衛星(Iapetus)黑色的部分是火山熔岩流入低地。

土衛二(Enceladus) 有著大塤石坑的土衛一(Mimas) 　 土星及Rhea和Dione 太空總署的航海家２號在1981年7月21日所拍的土星的照片

當這太空船己離土星3億3百9十萬 公里遠時．航海家1981年8月25日最靠近土星．(Courtesy NASA/JPL) 　 土星和它的二顆月亮

Tethys和Dione是由航海家隔1億3百萬公里距離所拍攝

土星三個明亮環的陰影投在這片雲頂端之上．日期是1980年11月3日(Courtesy NASA/JPL) 　 土星環 壯麗的行星環系統 是非常廣闊

幾乎是分布在如地球和月球之間這麼大的空間中。

雖然他們看起來像是實心的

但是實際上土星環是由具有獨立軌道的冰晶與從沙粒般到穀倉大小般的岩石所組成的。

(Credit: Calvin J. Hamilton) 　 土星 (Saturn)和地球很相似

相對於繞太陽公轉的軌道來說

它們的自轉軸都是傾斜的

所以它們也都有季節的變化。

受到太陽直射的半球

季節上會是夏季。

對土星來說大約再過15年

寒冬將降臨在土星的北半球。

因為土星環正好在它赤道上繞著土星運行

所以土星的環系是土星季節的絕佳圖示。

這一系列的影像

是由哈伯太空望遠鏡所拍攝的

拍攝的時間間隔大約是一年

左下方的第一個影像攝於1996年。

　 奇妙的F環

它好像是3條線糾纏在一起的環

而它可能是被普羅米修斯(Prometheus)及潘朵拉(Pamdora)這2顆衛星夾住的形狀存在著

也因這2顆衛星的存在而讓F環維持著

並加上衛星的重力作用而造出這種不可思議的纏繞形狀的。

　 哈伯望遠鏡所拍的土星及右圖是較寫實的顏色。

。

這張影像是由哈柏太空望遠鏡的 STIS儀器所拍攝的

它顯現出另一個環繞土星的環 - 紫外線的極光 (aurora)環繞著土星的兩極。

土星的極光位於 1

000英里高空的雲端上

這些土星上的極光和地球上的極光非常相像。

太陽風 (Solar Wind)裡的高能帶電粒子

會沿著行星的磁場

向它的南北兩極掉落

在那裡這些高能帶電粒子與大氣的氣體發生作用。

隨著土星極光的起落

研究人員可以探索土星的大氣及磁場。

這張假色圖中紅色的部份是氫原子所發出來的光

而較密集的白色區域是由氫分子所發出來的。

　 　 從距離太陽14億遠處這樣一個有利的位置

旅行家1號回頭向內太陽系觀看

紀錄下來這張土星夜晚的景象。

這張照片是在1980年11月16日所拍攝的

四天之後這艄太空船就飛越這顆充滿氣體的巨型行星--土星。

圖中新月型的行星所造成的影子覆蓋了他的亮環

而且右方的半透明亮環也在土星的雲頂留下明顯的陰影。

由於地球比土星更靠近太陽

所以在地球上的望遠鏡只能看到土星的亮邊而無法拍攝得到與這張類似的照片。

　 　 這張影像是由三張拍攝於1998年的影像所合成的

其顯示出這個具有可愛光環的行星所反射的紅外線光。

不同的顏色表示雲層高度及成分的變化

一般認為

這些雲層是由阿摩尼亞冰晶所構成。

　 土星的衛星及土星環的構造(Courtesy Dave Seal

JPL) 質量（地球=1） 95.18 體積（地球=1） 744 平均密度 0.69 gm/cm 赤道表面重力(地球=1) 1.1 直徑 120

536公里 軸傾斜（度） 26.7 軌道傾斜（度） 2.94 公轉 29.46地球年 自轉 10.67地球時 表面平均溫度（攝氏） -180 衛星數 18 平均距離太陽（百萬公里） 1

427 　衛星 軌道長半徑(km) 質量(kg) 赤道半徑(km) 發現者 時間 Pan 133

583 ? 9.655 M. Showalter 1990 Atlas 137

640 ? 20x15 R. Terrile 1980 Prometheus 139

350 2.7e 17 72.5x42.5x32.5 S. Collins 1980 Pandora 141

700 2.2e 17 57x42x31 S. Collins 1980 Epimetheus 151

422 5.6e 17 72x54x49 R. Walker 1966 Janus 151

472 2.01e 18 98x96x75 A. Dollfus 1966 Mimas 185

520 3.80e 19 196 W. Herschel 1789 Enceladus 238

020 8.40e 19 250 W. Herschel 1789 Tethys 294

660 7.55e 20 530 G. Cassini 1684 Telesto 294

660 ? 17x14x13 B. Smith 1980 Calypso 294

660 ? 17x11x11 B. Smith 1980 Dione 377

400 1.05e 21 560 G. Cassini 1684 Helene 377

400 ? 18x16x15 Laques-Lecacheux 1980 Rhea 527

040 2.49e 21 765 G. Cassini 1672 Titan 1

221

850 1.35e 23 2

575 C. Huygens 1655 Hyperion 1

481

000 1.77e 19 205x130x110 W. Bond 1848 Iapetus 3

561

300 1.88e 21 730 G. Cassini 1671 Phoebe 12

952

000 4.0e 18 110 W. Pickering 1898 　土星環光環 距離(公里) 寬度(公里) 厚度(公里) 質量(公斤) 反照率 D 67

000 km 7

500 km ? ? ? C 74

500 km 17

500 km ? 1.1x10^18 kg 0.25 Maxwell Gap 87

500 km 270 km B 92

000 km 25

500 km 0.1-1 km 2.8x10^19 kg 0.65 Cassini Div 117

500 km 4

700 km ? 5.7x10^17 kg 0.30 A 122

200 km 14

600 km 0.1-1 km 6.2x10^18 kg 0.60 Encke gap 133

570 km 325 km Keeler gap 136

530 km 35 km F 140

210 km 30-500 km ? ? ? G 165

800 km 8

000 km 100-1000 km 6-23x10^6 kg ? E 180

000 km 300

000 km 1

000 km ? ? 　
Name:SaturnSecond largest in Solar System.

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