当前位置:首页 > 航天 > 正文

美丽迷人的土星环

2019-11-08 航天

美丽迷人的土星环
 
一提起土星,少年朋友自然就会想到它那美丽的光环。的确,土星的光环给它增加了不少的光彩,使它成为太阳系中最美丽的一颗行星。人们千百次地欣赏着土星那有如工艺品的光环,每一次都发出由衷的赞美。早在 17 世纪初,伽利略用望远镜观测土星时,就发现土星旁有东西,就像土星长出了耳朵,当时他以为自己看到了土星的两颗卫星。半个多世纪后,惠更斯用比伽利略精良的望远镜看清了土星外侧的东西,但他还没有确实的把握,为了确保作为发现者的优先权,而又不致忙中出错,他用一段字谜公布了自己的发现。又经过三年观测证实,惠更斯才把谜底告诉大家:“有环围绕,既薄且平,不和土星接触,而与黄道相交。
 
在以后的 200 年中,人们一直以为土星环是“铁板一块”。1856 年,英国物理学家麦克斯韦从理论上提出,土星环是由许多碎块构成的,这些小碎块沿各自的轨道绕土星旋转,密密麻麻地集中在土星的赤道面上,构成了土星的光环。1895 年,美国天文学家基勒通过观测发现,光环的运动靠里面的快,而靠外面的慢,证明了麦克斯韦的光环理论是正确的。
 
1675 年,法国著名天文学家卡西尼发现光环有条缝,把光环分成外环(也叫 A 环)和内环(也叫 B 环)两部分。这条缝被叫做卡西尼环缝。1850 年,在 B 环的内侧又发现了 C 环。1969 年在 C 环的内侧发现了 D 环。以后又发现了 E 环,这些环环环相套,就像杂技演员表演的套环。
 
1979 年,“先驱者”11 号又测到了土星的 F 环和 G 环。1980 年 11 月,“旅行者”1 号在很近的距离上观测了土星环,发现土星环的结构可复杂了。近看就像到了一个采石场,堆积着大大小小的石块,还夹杂着冰块。它们看似杂乱无章,但实际上各行其道,井然有序地绕着土星在转。远看,土星环分成了不计其数的细小的环,就像是一张密纹唱片。仔细分辨,可以看出大环中间既有完整的环,也有残缺的环,有的环呈锯齿形,有的环呈辐射状,还有的环像小姑娘的发辫一样扭在一起。各种各样的环让人目不暇接。
 
土星的光环虽然很宽,但很薄,若把所有的环“揉”成一团,只有一颗普通卫星那么大。其中的 F 环约周长 88 万千米,而宽度只有 800 千米。是什么力量将许许多多的物质约束在这细若一线的环内的?你听说过牧羊犬吗?它们是牧人的好帮手,可以随时把离群的羊赶回队中。“旅行者”1 号发现在 F 环的内外两侧各有一颗类似牧羊犬的“守护卫星”在站岗,不许环内的物质跑出去。在 A 环的外侧 800 千米的轨道上也有一颗卫星在执行监督之职。正是这些处在特殊位置的小天体阻止了土星的光环系统中的物质向外扩散。