太阳系中的宝石

□ 周一凡 闻 新

土星看上去是什么样的？

在太阳系行星中，土星光环最惹人注目，它使土星看上去就像戴着一顶漂亮的大帽子，所以，很多天文学家认为土星是太阳系中最漂亮的行星，称它为“太阳系中的宝石”。

与其他行星比较，土星环系不仅漂亮，还比木星、天王星和海王星的环系都清晰。喜欢观看夜空的人们，利用一个小小的玩具望远镜就可以看见土星的环系。如果通过天文望远镜观察，人们可以看到土星表面明暗交替的环系平行与它的赤道面，有时也会看到亮斑或暗斑。

土星环系就像金色色带围绕在土星云的顶端。色带的颜色与高度有关，在高端呈现亮黄色，在低端呈现暗黄色。

在地球上通过望远镜观察的土星

土星及其环系有多大？

在太阳系中，土星是一颗巨大的行星。土星的直径是120536千米，木星的直径是142984千米，可见土星不比它小很多。

地球的直径是12756千米，几乎比土星小十倍，所以，土星内可能容纳755颗地球。但与太阳相比，土星很小，太阳的直径是14亿千米，沿太阳的直径可以摆放10颗土星。

土星环系很大，从地面观测，人们发现土星有五个环，其中A、B、C三个主环和D、E两个暗环。1979年9月，“先驱者”11号又探测到两个新环，即F环和G环。从最外层的G环看，它的直径相当于地球和月亮之间的平均距离，大约为384000千米。实际上，土星环系已经扩展很远，目前的技术手段几乎很难观察到它的外层边缘。

地球和月亮之间的平均距离相当于土星环系的直径

土星有大气层吗？

土星大气层以氢气和氦气为主，同时还含有甲烷和其他气体。土星的大气层中还飘浮着由稠密的氨晶体组成的云。用望远镜观测，这些云呈相互平行的条纹状，它的颜色以金黄色为主，其余是橘黄色和淡黄色等。土星的大气层是不透明的，大气的深处是液态，目前科学家还没有研究清楚土星大气气体和液态的界面在哪里。

2005年，“卡西尼”号土星探测器接近土星的北极区域，发现土星北极区域天空呈兰色，类似于地球。科学家猜测土星北极区域可能缺少“黄云”雾覆盖，也许被氢气所代替。另外，“卡西尼”探测器还发现土星大气中的“兰云”和“黄云”交替轮换，目前科学家还不知道这种轮换的原因。

土星北极区域的兰色大气层

土星的天气情况是怎样的呢？

土星比我们地球冷很多，它的云层顶部大气平均温度是-175℃。相比之下，地球最冷的地方南极的温度是-89℃。

与土星云层顶部比较，土星云层内部非常暖和。事实上，土星自身放出的热量比吸收太阳的热量还要多。

土星是一个风的世界，其云层就是这些狂风造成的，云层中含有大量的结晶氨。在土星的赤道上，风的平均速度是每小时1600千米，比地球上的龙卷风速度大3倍。

土星风暴一般要持续几个月或几年，有时风暴还能产生光。2004年，天文学家通过望远镜跟踪到土星上的飓风，发现它产生的光传播很远，在地球上可以看得很清楚。根据光闪烁的形状，天文学家将这个飓风命名为恐龙风。

土星上的恐龙风暴

土星是怎样命名的？

在中国，“土星”是古代人根据五行学说，按照五行学说：木青、金白、火赤、水黑、土黄，再结合肉眼观测到的土星的颜色（黄色）来命名的。

在国外，土星的名称来自神话传说，采用罗马神话中农业之神的名字，即Saturns。在罗马神话中，农神篡夺天神 Uranus / Heaven 而统治宇宙，后被其子宙斯 Jupiter /Zeus 取而代之。土星的天文学符号是农神Saturn的镰刀，代表着罗马上帝的收获。

土星以罗马农神Saturns命名

土星的形状和组成是怎样的呢？

土星是个扁球，赤道半径与两极半径之差大约等于地球半径，土星质量是地球质量的95.18倍，其体积是地球体积的750多倍。虽然土星体积庞大，但密度却很小，每立方厘米只有0.7克。

土星不同于地球有个固体的表面，是一个由大量气体和液体组成的行星。但土星中心有一个固体核，可能是由岩石、或由岩石和冰混合组成的核，但有些天文学家认为它是由融化的岩石和金属组成。这个固体的中心核由液态层包围着，而液态层又由气态层包围着。所以土星的组成共有三层：固体核、液体层和气态层。

土星的内部组成