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回顧:內建光環的「神秘」土星,還有個會變色的漂亮風暴,呈現六邊形

2024-10-24科學

土星,一顆低調奢華有內涵的宇宙星體,作為太陽系的八大行星之一,距離太陽的距離排在第六位。

從它的表面顏色來看,土星就像一個憨厚的兄長,一身不起眼的黃色,但其又內建光環,光環神秘絢麗,又為土星蒙上了一層神秘色彩。

1610年,伽利略觀察到土星本體旁邊有奇怪的附屬物,但由於科技的限制,並不能明確知曉其是何物質,但這也引起了天文學家的好奇和探索。

直到1659年,荷蘭學者惠更新才證實,這是一個離開本體的 巨大光環 ,而且不止一個,在他的報告裏,共有5個土星環,緊緊圍繞在土星旁邊。

不過後來有了宇宙探測器後,先鋒11號又探索到兩個新的光環,這些光環散發著迷人的光暈,讓科學家迫不及待想搞清楚其組成物質。

在太陽系的行星中,土星這樣的光環是僅有的,其他天體雖然有些也有光環,但是和土星比起來,簡直就是小巫見大巫。

而且其他星球的星環還會呈現周期性地消失,是因為它們受到土星自身和其他天體的影響,發生了周期性的變化。

土星環經常被看作是一個或幾個扁平的固體物質盤 ,並且猜測其由無數小顆粒構成,這些顆粒在陽光下閃耀,呈現出絢麗多彩的光環。

土星的磁場和大氣層影響著光環的形狀和結構,使其呈現出千變萬化的姿態,所以土星環由多個環構成,包括D環、C環、B環、A環等,每個環都有自己獨特的結構和形態。

隨著地球、土星和太陽三者之間位置關系的改變,土星的光環也會發生變化,甚至會出現旋轉。

也有人認為它們是土星形成初期殘留下來的物質,有的則認為是由其他天體碰撞後留下的碎片。

盡管具體的形成機制尚未明確,但土星的光環無疑為這顆行星增添了一份神秘的魅力。

2009年,NAS發現了土星上一個更大巨大的 「隱形」光環 ,這個光環可以容納10億個地球,它與先前發現的土星主光環成27度斜角,是絕無僅有的大光環。

除了壯麗的光環以外,土星還以眾多衛星而聞名,其中最引人註目的是土衛六,也被稱為泰坦星。

這顆類地星球被認為是太陽系中唯一存在液態水的衛星,其上可能存在生命的跡象。泰坦星成為了科學家們關註的焦點,他們期待在這片遙遠的土地上找到生命的痕跡。

種種神奇特點也讓土星成為了太陽系中最為引人註目的行星之一。 而想要研究土星為何有光環,以及它眾多的衛星,就要從土星的性質一點點剖析。

土星的氣態巨星性質使其成為一個巨大的球體,主要由氫和氦組成,密度相對較低,而這顆氣態巨行星擁有廣闊的雲層和強大的風力。

它的內部結構相當獨特, 擁有一個巖石冰核心 ,周圍是液態氫和氦組成的輕物質區,最外層則是大氣圈。

土星的自轉速度極快,導致了強烈的狂風,風速可達每小時數千公裏, 這些狂風在土星上形成了許多「超級」風暴眼,其中最著名的就是北極地區的六邊形風暴。

這一低空風暴深埋在土星的雲層之下,自20世紀80年代旅行者號宇宙飛船首次發現以來,便一直是科學家們關註的焦點,但由於當時的觀測能力和探測水平有限,科學家們無法深入研究。

只不過根據當時的數據,科學家認為其存在與土星的自傳有關,因為在土星的極區,可以看到風暴的中心位置。

直到2013年,卡西尼號探測器飛越土星北極上空,才拍攝到了那張經典的土星六邊形風暴照片, 揭開了這個太陽系內最詭異的風暴的神秘面紗。

根據卡西尼號探測器提供的六邊形風暴的特寫鏡頭,可以看見這場風暴在土星上肆虐的情景。

風暴的跨度很廣,大約有25000公裏,差不多能裝下4個地球,這足以說明土星並不是一個安分守己的星球,它上面也存在極大的為為危險。

當我們把這個六邊形風暴與地球上的颶風和木星上的大紅斑進行比較時,我們會發現它們之間的差異非常大

這個風暴的大小遠遠超過了地球上的颶風,它的持續時間非常長,已經持續了幾十年的時間。

不過隨著探索的推進,科學家發現六邊形風暴的外緣部位十分薄,因為其能反射較強的光,據此推測,外圓部份的風速大約為150米每秒。

而隨著季節的變化,科學家們透過卡西尼號傳回的數據發現,這個六邊形風暴的高度似乎會隨著夏季的到來而增加。

這個六邊形風暴的結構也非常復雜,它是由七層雲霧組成的,每一層的溫度和密度都有所不同。這種多層雲霧的結構在其他星球上也可以看到,但在土星上,這種結構更為規則。

這一發現暗示著土星或許擁有兩種不同類別的風暴,它們在不同的氣壓層中相互交織,或者這個六邊形風暴本身就是一個高達數百公裏的巨大結構。

與此形成鮮明對比的是土星南極的寧靜。這裏的氣流同樣在高速旋轉,但與北極相比,南極顯得異常平靜,沒有六邊形風暴或強烈的台風。

為了研究土星上的風暴以及土星的神秘之處,科學家用旋轉的汽缸模擬了土星的大氣環境,果然制造出了和土星六邊形風暴相像的流體模型,證明風暴的外形和土星的自轉有很大關系。

不過想要進一步揭示風暴的各項數據,則需要不斷進行觀察,得到更為有效的數據,相信這一點,隨著科學的進步一定會實作的。

由此可見,土星以其獨特的魅力和神秘的風暴,成為了我們探索宇宙的重要目標。隨著科技的不斷進步,我們對土星的了解將會越來越深入,也許有一天,我們能夠解開土星所有的奧秘。