土星

土星（Saturn），太陽系八大行星之一，距日距離按由近到遠之順序居第6位，其品質、直徑僅次於木星，並與木星同屬氣態巨行星。土星主要由氫組成，還有少量的氦與微量元素，內部的核心包括岩石和冰，外圍由數層金屬氫和氣體包裹著。土星的風時速高達1800公里，明顯比木星上的風速快。土星的行星磁場強度介於地球和更強的木星之間。土星有一個顯著的行星環，可以通過望遠鏡直接觀測，行星環的主要成分是冰的微粒和較少數的岩石殘骸以及塵土。輝煌的土星，因為其美麗的行星環被稱為太陽系的寶石。已經確認的土星的衛星總共有62顆。其中，土衛六是土星系統中最大和太陽系中第二大的衛星，半徑為2575Km。太陽系最大的衛星是木星的木衛三，半徑2631Km。

2016年8月24日出現罕見的三星一線天文現象。美麗的土星、距離地球最近的外行星火星和天蠍座最亮恆星“心宿二”，三者依次連成一條直線。

在長達13年的土星探測後，卡西尼號在2017年9月15日高速墜落在土星的大氣層。在最後幾個月裡，卡西尼號多次穿梭於土星和星環之間，近距離的探索了行星環和土星的大氣。來自卡西尼探測器和旅行者探測器的影象顯示，土星的衛星群具有非常不同的特點，有些遍佈撞擊坑。

土衛二是土星的第六大衛星， 於1789年為威廉·赫歇爾所發現。 土衛二上的間歇泉別有特點，在南極附近存在虎紋狀的區域，四道平行的裂縫清晰可見。科學家發現一些物質可逃逸土衛二的引力進入土星的E環。

太陽系與土星的位置

一、基本資訊

分類：行星、氣態巨行星、類木行星；

大氣層組成：氫、氦、甲烷、氨、重氫、乙烷；

直徑120540 km；

品質(地球品質=1) ：95.18；

表面溫度：-191.15℃～-130.15℃； 雲層溫度：-180℃

衛星數量62。

二、構造

1、內部構造

土星的內部結構被認為與木星相似，即有 一個被氫和氦包圍著的小核心。岩石核心的構成與地球相似，但密度更高。在核心之上，有更厚的液體金屬氫層，然後是數層的液態氫和氦層，在最外層是厚達1000 公里的大氣層，也存在著各種型態冰的蹤跡。土星有非常熱的內部，核心的溫度高達11 700 ℃，並且輻射至太空中的能量是它接受來自太陽的能量的2.5倍。

2、大氣層：土星外圍的大氣層包括96.3%的氫和3.25%的氦，可以偵測到的氣體還有氨、乙炔、乙烷、磷化氫和甲烷。上層的雲由氨的冰晶組成，較低層的雲則由硫化氫銨（NH₄SH）或水組成。

3、雲層

土星的上層大氣與木星相似，都有著一些條紋，但土星的條紋比較暗淡，並且赤道附近的條紋也比較寬。從底部往外分為水冰層次、硫化氫氨冰層次和氨冰雲層以及可見的由數層氫和氦構成的大氣層。土星的風速是太陽系中最高的，土星的風最高可達500m/s（1800公里/時）。

土星的大氣層通常都很平靜，偶爾會出現一些持續較長時間的長圓形特徵，以及其他在木星上常常出現的特徵。1990年，哈勃太空望遠鏡在土星的赤道附近觀察到一朵極大的白雲，在1994年又觀察到另一朵較小的白雲風暴。1990年的白雲是大白斑，這是在每一個土星年（大約30個地球年），當土星北半球夏至的時候所發生的獨特但短期的現象。

來自卡西尼號太空船的最新影象顯示，土星北半球呈現與天王星相似的明亮藍色。這種藍色非常可能是由瑞利散射造成的，但因為當時土星環遮蔽住了北半球，因此從地球上無法看見這種藍色。

土星北極風暴--卡西尼號拍土星獨特六邊形氣候系統

三、土星風暴

天文學家發現土星有一個在太陽系內獨一無二的“溫暖”的極地漩渦，這個點是土星上溫度最高的點，該漩渦處的溫度高達-122 ℃，其他各處的溫度是-185 ℃。

在Nautilus1號（旅行者1號探測器）的影像中最先被注意到的是一個長期出現在78°N附近，圍繞著北極的六邊形漩渦。不同於北極，哈勃太空望遠鏡所拍攝到的南極區影像有明顯的“噴射氣流”，但沒有強烈的極區漩渦，也沒有“六邊形的駐波”。但是，NASA報告卡西尼號在2006年11月觀測到一個位於南極像颶風的風暴，有著清晰的眼壁。

土星18旋渦

土星18旋渦

從六角風暴辨土星一天的時長

土星北極點的上方存在著和木星表面的大紅斑一樣令人著迷的景象——因為一個特殊的急流而持續存在的六角形風暴。土星上一天的時間很短暫，行星科學家認為，六角形風暴的迴圈能基本準確地反映出土星一天的時長：10小時39分23秒。六角形風暴的迴圈週期幾乎不會發生變化。這一發現暗示：可蔓延數百公里的六角形風暴與星球的內部關係密切，它是土星真實自轉速度的一個有效標示。

四、土星磁層

土星有一個簡單的具有對稱形狀的內在磁場——一個磁偶極子。強度遠比木星的微弱。與其他的行星一樣，土星磁層會受到太陽風內的帶電微粒影響而產生偏轉。土衛六的軌道位於土星磁層的外圍，並且土衛六的大氣層外層中的帶電粒子提供了等離子體。

五、星體運動

土星以平均每秒9.64公里的速度斜著身子繞太陽公轉，其軌道半徑約為14億公里，公轉速度較慢，繞太陽一週需29.5年，可是它的自轉速度很快，赤道上的自轉週期是10小時14分鐘。

1、公轉

土星和其他行星一樣，也圍繞太陽在橢圓軌道上運動。土星繞太陽公轉的軌道半徑約為9.54天文距離單位（約14億公里），軌道的偏心率為0.056，軌道面與黃道面交角為2°5′，繞太陽公轉一週約29.5年，公轉平均速度約為9.6公里/秒。

土星同太陽的距離在近日點時和在遠日點時相差約1 .5億公里。

土星也有四季，只是每一季的時間要長達7年多，因為離太陽遙遠，夏季也是極其寒冷的。

2、自轉

土星的自轉很快，僅次於木星，其自轉角速度隨緯度而不同，在赤道上自轉週期為10小時14分，在緯度60°處為10小時40分。由於快速自轉，使得它的形狀變扁，是太陽系行星中形狀最扁的一個。

六、地貌環境

土星表面也有沿赤道伸展的條紋帶，表面被雲層覆蓋。通過天文望遠鏡可以看到土星表面一些明暗交替的帶紋平行於它的赤道面，帶紋有時也會出現亮斑、暗斑或白斑。白斑的出現不很穩定，最著名的白斑於1933年8月被英國天文愛好者W·T·海用小型天文望遠鏡發現，此白斑位於土星赤道區，蛋形，長度達土星直徑的1/5。以後這塊白斑逐漸擴大，幾乎蔓延到土星的整個赤道帶。

土星極地附近呈綠色，是整個表面最暗的區域。根據紅外觀測得知雲頂溫度為-170℃，比木星低50℃。土星表面的溫度約為-140℃。

由於這顆行星表面溫度較低而逃逸速度又大（35.6公里/秒），使土星保留著幾十億年前它形成時所擁有的全部氫和氦。因此，科學家認為，研究土星的成分就等於研究太陽系形成初期的原始成分，這對於了解太陽內部活動及其演化有很大幫助。一般認為土星的化學組成像木星，不過氫的含量較少。土星上甲烷含量比木星多，氨的含量則比木星少。

土星23結構圖

1、結構組成

雖然沒有土星內部結構直接的資訊，但人們還是認為它的內部結構類似木星，有一個小岩石的核心，主要由氫和氦包圍著，該岩石的核心成分類似地球，但密度稍微大一點。在它的外面有一個較厚的液態金屬層，其次是一層液體氫和氦，而在最外層是1000公里的大氣。

2、大氣層

土星大氣以氫、氦為主，並含有甲烷和其他氣體，大氣中飄浮著由稠密的氨晶體組成的雲。從望遠鏡中看去，這些雲像木星的雲一樣形成相互平行的條紋，但不如木星雲帶那樣鮮豔，只是比木星雲帶規則得多，土星雲帶以金黃色為主，其餘是橘黃、淡黃等。土星的表面同木星一樣，也是流體。它赤道附近的氣流與自轉方向相同速度可達每秒500米，比木星風力要大得多。

3、土星環

1610年，義大利天文學家伽利略觀測到土星球狀本體旁有奇怪的附屬物。1659年，荷蘭學者惠更斯證實這是離開本體的光環。1675年義大利天文學家卡西尼，發現土星光環中間有一條暗縫（後稱卡西尼環縫），他還猜測光環是由無數小顆粒構成。兩個多世紀後的分光觀測證實了他的猜測，但在這二百年間，土星環通常被看做是一個或幾個扁平的固體物質盤。直到1856年，英國物理學家麥克斯韋從理論上論證了土星環是無數個小衛星在土星赤道面上繞土星旋轉的物質系統。

卡西尼縫：1675 年著名天文學家卡西尼(1625–1712)觀測到土星光環實際上是雙重的，內外兩重環之間被一條黑暗的縫隙分隔，此縫現在被命名為卡西尼縫。

2019-1-28

柯伊伯帶

土星圖片：

土星的極光