土星曆來被譽為(wei) 最美麗(li) 的天體(ti) 之一,它有迷人的光環。它是肉眼能見的距離地球最遠的行星,西方人稱土星為(wei) “農(nong) 業(ye) 神”,在中國古代稱它為(wei) 鎮星或填星。
土星是太陽係中第二大行星。它外圍是氫和氦混合氣體(ti) ,內(nei) 部是岩石核心, 整個(ge) 土星好像是一個(ge) 巨大而蓬鬆的彩色棉花糖。
由於(yu) 土星外部是氣體(ti) ,沒有固定目標用於(yu) 跟蹤,所以很難測量它自轉的速度,也就是它一天的長度。但是科學家們(men) 還是找到了解決(jue) 問題的巧妙辦法,就是測量土星磁場產(chan) 生的無線電波,測出土星一天的時間約為(wei) 10.5小時。
土星在許多方麵與(yu) 木星相似,好像是木星的孿生兄弟。它的半徑和質量僅(jin) 次於(yu) 木星,都比地球大得多,同樣沒有固體(ti) 表麵。由於(yu) 離太陽比木星遠,所以表麵溫度比木星低一些。它的大氣中以氫、氮為(wei) 主,還有一些氨、甲烷。土星的內(nei) 部結構也與(yu) 木星很相像,隻是平均密度小些,比水還小。也就是說,土星可以漂浮在水麵上。
1997年10月,美國發射了卡西尼號土星探測器,計劃在燃料耗盡後,使其墜入土星銷毀。科學家們(men) 起初將最後階段稱為(wei) “最近軌道”,因為(wei) 探測器距離土星最近,但他們(men) 覺得這個(ge) 名字死氣沉沉,缺乏活力,於(yu) 是向公眾(zhong) 尋求幫助,為(wei) 他們(men) 提出的候選名稱投票,或是給出自己的建議。最終該階段被命名為(wei) :卡西尼大結局(Cassini Grand Finale)。
圍繞土星運行近20年後,卡西尼號土星探測器步入“卡西尼大結局”,從(cong) 2017年4月到9月,探測器將進行多次變軌:最後一次飛掠土衛六後,躍過土星眾(zhong) 多光環,開始穿行在土星與(yu) 最內(nei) 側(ce) 光環間。每周在土星與(yu) 最內(nei) 側(ce) 光環間運行一圈,完成22圈後,於(yu) 2017年9月15日墜入土星大氣。
土星大氣層頂部和最內(nei) 層可見土星環之間的寬度約為(wei) 2000千米,2017年4月26日,美國宇航局卡西尼號土星探測器完成了有史以來第一次穿越土星和土星環之間的窄縫。
2017年9月15日,卡西尼號土星探測器從(cong) 點燃發動機全力鑽入土星大氣到徹底結束生命,不再發出信號,一共持續了91秒,在此期間,探測器努力保持天線完好,以便在最後一秒也能向地麵傳(chuan) 回數據。探測器設計時,沒有為(wei) 進入大氣做準備,但它的表現十分完美。傳(chuan) 回的數據顯示,在最後8秒,探測器開始慢慢向後退,天線的指向慢慢偏離地球。
土衛二是土星第6大衛星,被一些人認為(wei) 是太陽係最有可能孕育生命的衛星。2005年,“卡西尼”太空探測器飛越土衛二時的勘測資料顯示其表麵存在著碳、氫、氮和氧氣,這些有機物質被認為(wei) 是孕育生命的必需元素。此外,土衛二還具有一個(ge) 沸騰的熔化岩石內(nei) 核,為(wei) 孕育生命體(ti) 提供適宜的環境溫度。
土衛六是土星最大的衛星,由荷蘭(lan) 物理學家、天文學家和數學家克裏斯蒂安·惠更斯於(yu) 1655年3月25日發現。
惠更斯是介於(yu) 伽利略與(yu) 牛頓之間一位重要的物理學先驅,是近代自然科學的一位重要開拓者。
惠更斯還是一個(ge) 作家,他創作了一部深受人們(men) 喜愛的科幻小說《被發現的天上的世界》(Cosmotheoros),1698年出版。原文為(wei) 拉丁文,隨即被翻譯為(wei) 英文、荷蘭(lan) 文和法文,廣為(wei) 流傳(chuan) 。
當時,科幻小說的文學想象力還受時代限製,所能達到的最遠處隻是月球。他撰寫(xie) 的這部小說比以往的宇宙幻想小說向前邁進了一步,在他描寫(xie) 的宇宙中,不隻是太陽係的行星上有居民,圍繞其他恒星旋轉的行星上也有居民。惠更斯是使外星生命在廣闊無垠宇宙深處繁衍生長的第一人。
1997年,美國發射的卡西尼號土星探測器帶著探測著名土星衛星土衛六的探測器,名字叫做惠更斯號,就是為(wei) 了紀念他。
土衛六擁有濃厚大氣層,許多科學家猜測土衛六上可能存在著生命。
卡西尼號土星探測器攜帶著惠更斯號土衛六探測器於(yu) 1997年10月15日離開地球,2004年抵達土星。卡西尼號圍繞土星運行,探測土星光環以及多顆衛星。“惠更斯”號於(yu) 2004年12月25日同卡西尼號分離,在2005年1月14日成功降落在土衛六表麵。惠更斯號配有6台測量儀(yi) 器,可對土衛六的壓力、溫度、風速、大氣成分等進行測量分析。在它降落的過程中發回三個(ge) 多小時的數據,降落時,錄下了探測器穿過土衛六大氣的聲音。這些聲音能夠幫助科學家了解土衛六大氣層中的氣壓如何隨高度變化,從(cong) 而有助於(yu) 建立起土衛六的全球天氣模型。
從(cong) 土衛六表麵上發回的數據超過10分鍾,揭示出那裏全是河道,是被某種液狀物衝(chong) 出來的河道!
土衛六是太陽係中除地球之外唯一一顆地表有湖泊和河流的星球。當然,這些湖泊河流中的流動的不是水,而是液態的乙烷和甲烷。科學家們(men) 計劃派探測器降落在這些湖泊中。
美國宇航局噴氣推進實驗室發布了卡西尼號最後拍攝到的土衛六北極地區照片。照片拍攝於(yu) 探測器墜入土星大氣前4天,也就是2017年9月11日。
照片上可見土衛六北極地區分布著湖泊和海洋。這些湖泊和海洋裏麵充滿的不是水,而是液態的甲烷和乙烷。它們(men) 是怎樣形成的,天文學家們(men) 至今仍然沒有找出滿意的答案。
科學家們(men) 發現,大約24億(yi) 多年前,地球上的唯一生物——古細菌釋放出大量甲烷,濃濃的甲烷充滿整個(ge) 地球大氣層,使當時地球大氣與(yu) 如今土衛六十分相似。高濃度的甲烷驅趕走大量氫氣,而氫氣是阻止氧氣產(chan) 生的罪魁。在長達一百萬(wan) 年的時間裏,地球大氣中一度富含甲烷,大量氫氣被擠走,為(wei) 氧氣出現鋪平了道路,使地球演化出豐(feng) 富多彩的生命。

土星和土衛六
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