土星(Saturn)简介

土星是离太阳第六远的行星，也是我们太阳系的第二大行星。

简介

与气态巨行星木星一样，土星也是一个主要由氢和氦组成的巨大球体。土星并不是唯一有光环的行星，但没有一个像土星那样壮观和复杂。土星也有几十颗卫星。

土星是人类肉眼发现的距离地球最远的行星，自古以来就被人们所知。古代中国土星是中国古代人根据五行学说结合肉眼观测到的土星的颜色（黄色）来命名的，亦称之为镇星（常写作填星）。土星的英文是以罗马的农业和财富之神命名的，他也是Jupiter的父亲。

从土卫二(Enceladus)喷出的水柱到烟雾弥漫的土卫六(Titan)上的甲烷湖，土星系统有着非常丰富的资源，也有许多谜团等待我们去探索。

生命的潜力

土星的环境不利于地球生命生存。这个星球的温度、压力和物质特征很可能太极端，太不稳定，生物无法适应。虽然土星不太可能存在生命，但它的一些卫星却并非如此。像土卫二和土卫六这样有内部海洋的卫星可能内部有生命存在。

大小和距离

土星的赤道直径约为74,897英里（120,500公里），比地球宽9倍。如果地球有一枚硬币那么大，那么土星就有排球那么大。从8.86亿英里（14亿公里）的平均距离来看，土星与太阳的距离是9.5个天文单位。从这个距离来看，阳光从太阳到土星需要80分钟。

图1.土星及土星环模型图片

轨道和旋转

土星的白天在太阳系中是第二短的。土星上的一天只需要10.7小时（土星自转一周的时间），而土星绕太阳公转一周（土星时间的一年）大约需要29.4个地球年（10756个地球日）。它的轴线相对于它围绕太阳的轨道倾斜26.73度，这与地球的23.5度倾斜相似。这意味着，像地球一样，土星也会经历季节的变化。

卫星

截至2023年6月8日，土星的轨道上有146颗卫星，其他卫星还在等待国际天文学联合会（IAU）对它们的确认和正式命名。

星环

土星环可能是由彗星、小行星与较大的卫星相撞后产生的碎片组成的。环上的颗粒粒径变化较大。土星环大部分是白色的，且每个环都以不同的速度绕着土星运行。

土星环系统从行星延伸至17.5万英里（28.2万公里），但主环的垂直高度通常约为10米。这些环之间的距离相对较近，除了一个宽度为4700公里的Cassini (卡西尼)裂缝分隔环A和环B。土星环从内到外分别为：D环，C环，B环，卡西尼裂缝，A环，F环，G环，最后是E环。其中，主要的环是A、B和C。环D、E、F和G较暗，是最近才发现的。在更远的地方，在土星卫星Phoebe(菲比)的轨道上有一个非常微弱的菲比环。

形成

大约45亿年前，当太阳系的其他部分形成时，土星就形成了，当时重力把旋转的气体和尘埃拉进来，形成了这个巨大的气体。约40亿年前，土星进入了它目前在太阳系外的位置，它是离太阳第六远的行星。

结构

和木星一样，土星主要由氢和氦组成。在土星的中心是一个由铁和镍等金属组成的致密核心，周围是岩石物质和其他在高压和高温下凝固的化合物。它被包裹在一层液态金属氢中——类似于木星的核心，但要小得多。土星是太阳系中唯一一颗平均密度小于水的行星。

大气

土星外围的大气层包括96.3%的氢和3.25%的氦，可以侦测到的气体还有氨、乙炔、乙烷、磷化氢和甲烷。上层的云由氨的冰晶组成，较低层的云则由硫化氢铵（NH₄HS）或水组成。

在赤道地区，上层大气的风速可达每秒500米。相比之下，地球上最强的飓风风速最高约为每秒110米。巨大的压力可以将气体压成液体。

土星的北极有一个有趣的大气特征——六边形漩涡(six-sided jet stream)。这种六边形的图案最初是在旅行者1号宇宙飞船的图像中发现的，此后卡西尼号宇宙飞船对其进行了更密切的观察。这个六边形的跨度约为30,000公里，是一个波浪状的喷射流，风速约每小时322公里，中心是一个巨大的旋转风暴。在太阳系的其他地方没有这样的天气特征。

磁层

      土星的磁场比木星的小。土星、土星环和许多卫星完全位于土星巨大的磁层内，在这个空间区域中，带电粒子的行为更多地受到土星磁场的影响，而不是太阳风的影响。