土星

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基本数据

土星是距离太阳第六近的行星，也是仅次于木星的第二大行星。和木星一样，它是一颗主要由氢和氦构成的气态巨行星，没有固体表面。

土星的平均密度约为水的70%。这使它成为唯一一颗密度比水还低的行星，所以如果有一个足够大的浴缸，土星会浮起来。土星自转也很快，形状明显扁平：赤道处的宽度比两极之间的距离大约10%。

土星的云带比木星的更柔和、更暗淡，因为上方覆盖着一层雾霾。在雾霾之下，赤道附近的风速可超过每小时1600千米。

土星的主环从一边到另一边约28万千米宽，厚度却最多只有约1千米，许多地方还要薄得多。相对于宽度而言，它们比一张纸还要薄得多。

光环由数十亿块水冰组成，夹杂着少量岩石和尘埃。这些碎块小到比沙粒还细，大到房屋那么大，每一块都像一颗小卫星一样绕土星运行。

光环的年龄至今仍有争议。卡西尼号探测器的测量表明光环相对年轻，可能只有几亿年历史，而另一些研究则认为它们可能与土星一样古老。

土星倾斜约27度，所以在它绕太阳运行时，我们会从不断变化的角度看到它的光环。在土星每29.4年的一次公转中，地球会两次穿过光环平面，那时我们看到的光环正好侧对着我们。

上一次发生在2025年3月23日，下一次穿越将在2038年。由于光环极薄，它们在小型望远镜中一度几乎消失不见，土星看起来就像一个被一条细线穿过的普通圆球。

此后，光环一直在慢慢重新张开。光环侧对地球的情况大约每13至15年出现一次，两次之间光环会张开到最大倾角。所以在约15年里，光环会从闭合变为大开，再变回闭合。

在土星北极周围，有一个宽约32000千米的六边形云图案，宽度是地球的两倍多。它是一股急流，也就是一条高速风带，几乎呈完美的六边形。

旅行者号在20世纪80年代初首次发现了它，卡西尼号则在数年间看着它随季节变化从蓝色变成金色。它的中心正好在极点上方，有一场巨大的旋转风暴。

科学家认为，六边形的形成是因为不同速度的风相遇，产生了稳定的波动图案。用旋转流体进行的实验室实验也产生过类似的多边形。

截至2026年，土星已知有285颗卫星，比其他任何行星都多。大多数卫星小而不规则，但有两颗格外突出。

最大的土卫六比水星还大，拥有一层主要由氮构成的浓厚朦胧大气。那里极其寒冷，甲烷和乙烷扮演着水在地球上的角色，以雨的形式落下，汇入河流、湖泊和海洋。2005年1月14日，欧洲航天局的惠更斯号探测器乘降落伞降落在土卫六表面，这是迄今最遥远的一次着陆。

NASA的蜻蜓号任务计划把一架核动力无人机送到土卫六，在不同地点之间飞行。它计划于2028年7月发射，2034年抵达土卫六。

土卫二直径只有约500千米，却是太阳系中最激动人心的地方之一。它南极附近的喷流把冰层下隐藏海洋中的水蒸气和冰粒喷入太空，卡西尼号曾穿过这些喷流，发现了盐类、有机分子和氢，这暗示海底可能存在热泉。

先驱者11号于1979年首次飞掠土星，旅行者1号和2号分别于1980年和1981年紧随其后。真正的飞跃来自卡西尼号，这是NASA、欧洲航天局和意大利的联合任务，于1997年发射，2004年7月抵达土星，并携带了惠更斯号探测器。

卡西尼号在轨道上度过了13年，研究了光环、六边形、土卫六的湖泊和土卫二的羽流。当燃料即将耗尽时，控制人员让它以每周一圈的节奏，22次穿过土星与光环之间的空隙，这一阶段被称为“壮丽谢幕”。

2017年9月15日，卡西尼号被有意送入土星大气。这样它就永远不会撞上并可能污染那些或许宜居的卫星。

用肉眼看，土星像一颗稳定的淡黄色星星。它没有木星那么亮，但只要知道往哪里看就很容易找到，冲日前后位置最佳，土星冲日大约每54周发生一次。

用双筒镜可以看出土星略呈椭圆形，但通常无法清楚分辨光环。用约25倍或更高倍率的小型望远镜，就能看到光环是环绕土星的独立形状，这一景象常让初次观测的人惊叹不已。

提高放大倍率后，你也许能看到附近的一个光点土卫六、土星投在光环上的影子，在条件好的夜晚还能看到两条最亮光环之间的暗色卡西尼环缝。由于2025年之后光环仍接近侧对地球，未来几年它们会显得很窄，然后逐渐变宽，直到下一次最大倾角。