土星光环是怎样产生的? 土星为什么有光环 光环是什么物质

为了深入研究土星绚丽无比的光环,人们已不满足于地面上的大望远镜了。在20世纪70年代,人类对太阳系的空间探测达到了高潮,先后发射了四个轰动科学界的空间探测器,其...接下来由新高三网小编为你整理了土星为什么有光环相关详细内容,我们一起来分享吧。

好久不见了,今天我想和大家探讨一下关于“土星为什么有光环”的话题。如果你对这个领域还不太熟悉,那么这篇文章就是为你准备的,让我们一起来探索其中的奥秘吧。

土星光环是怎样产生的?

为了深入研究土星绚丽无比的光环,人们已不满足于地面上的大望远镜了。在20世纪70年代,人类对太阳系的空间探测达到了高潮,先后发射了四个轰动科学界的空间探测器,其中有三个对土星及其光环作了细致的考察。这三个宇宙飞船中的任何一艘所获得的资料,都超过了过去几百年的总和。

当“先驱者11号”1979年飞临土星时,天文学家们兴奋不已。它离土星最近时只有12.8万千米,因此对光环“看”得分外清楚,发现在A环之外还有2个新环(F环和G环)和一条环缝——先驱者缝,使得光环数变为7条(1969年发现了最内部的D环及最外面的E环)。F环可能是最窄的环,总共不过800千米宽,它与A环的外侧之间,其间正好有刚发现的“先驱者”缝隔开。G环则是土星最外面的一个环,其内侧离土星表面已有54万千米之遥。G环内的物质又极其稀疏,然而它却连绵不断地向外伸展了30万千米,几乎相当于地球到月亮的距离。真正的高潮是在“旅行者”到达土星之后。“旅行者1号”从光环的上方、下边,在向阳面、背阴面等以各种不同角度,对离奇的光环进行了详细的观测,它传回的极其清晰的大量彩色照片真叫人大开眼界。

原来土星光环哪止是6条7条,它密密麻麻地从土星云顶上空,一直排到离土星32万千米的地方,环的数量成百上千,几乎无法数清,简直就像一张巨大的密纹唱片。

更奇特的是,“旅行者1号”还发现那些环带并不那么像艺术品那样整齐匀称,而是十分复杂。大小不同自不必说,而且并不对称,连最亮的B环也似乎并不完整,有的大环中套着小环,显得凹凸不平,有的甚至成为犬牙交错的锯齿状。最令人惊讶的是窄窄的F环,它竟像是姑娘头上的发辫,有3股细流扭结在一起,一个环由粗短变得细长,一个环好像是另一个环中分裂衍生出来的,它们还在随时间而变化着……

这艘飞船还发现,B、A环内的物质比较拥挤,那个比较稀疏的C环内物质直径大多在1米左右,而F环则是断断续续的。它还探得,构成环的无数粒子几乎都是导电体,因此它们转动时就会发生强大的射电讯号,俨然是太阳系中又一个“广播电台”。关于光环,还有一个扑朔迷离的问题,似乎光环本身也有大气包裹着。

“旅行者1号”使人们欣喜不已,同时也带来了烦恼:光环何以会有如此光怪陆离的各种动力学现象?有不少人认为这是它众多的卫星系统的引力对它起了作用。然而目前天文学上,连简单的三体问题——三个天体在互相引力作用下的运动——尚且还不能得心应手,要用数学方法去证明它,现在还是束手无策的难题。

土星的光环是怎么被发现的?

我们说土星是太阳系中最美丽的星球,其主要原因就是土星被美丽的光环所围绕。它的发现是由16世纪初期发现的,当时的意大利天文学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇怪的附属物,这时还没有断定这些附属物的光环。大约过了半个世纪,才被荷兰学者惠更斯证认出这是离开本体的光环。而在1675年意大利天文学家卡西尼,发现土星光环中间有一条暗缝,后称卡西尼环缝。与此同时,他还猜测光环是由无数小颗粒构成,经过了两年多世纪的分光观测才证实了他的猜测。但在这二百年间,土星一直被看作一最低点或几个的扁平的固体物质盘。直到1856年,这些推测和看法才由英国物理学家麦克斯韦论从理论上得到了论证,这时人们才知道围绕着土星的环是由无数个小卫星形成的。

土星环在土星的赤道面上,在进行空间探测以前,人们就从地面观测中得知了土星环有五个,它包括三个主环(A、B、C环)和两个暗环(D、E环)。B环既宽又亮,它的内侧是C环,外侧是A环。A环和B环之间是宽约5000公里的卡西尼缝,它是天文学家卡西尼在1675年发现的。B环的内半径为91500公里,外半径为116500公里,宽度是25000公里,这样的面积可以并排放下两个地球。

而A环的内半径121500公里,外半径137000公里,宽度15500公里。C环较暗淡,它从B环的内边缘一直延伸到离土星表面只有12000公里处,宽度约19000公里。在1969年,又发现了更暗的环D环,它C环的内侧,它几乎触及土星表面。而在A环外侧还有一个E环,由非常稀疏的物质碎片构成,延伸在五、六个土星半径以外。在1979年9月,“先驱者”11号又探测到了两个新环──F环和G环。F环很窄,宽度不到800公里,离土星中心的距离为2.33个土星半径,正好在A环的外侧。G环离土星很远,大约在离土星中心10~15个土星半径间的广阔地带。“先驱者”11号还测定了A环、B环、C环和卡西尼缝的位置、宽度,其结果同地面观测相差不大。另外,“先驱者”11号通过紫外辉光观测发现,发现了土星可见环的巨大氢云,这些环就是氢云的源。

在土星的七环里,除了A环、B环、C环很亮外,其他环都是非常暗淡的。土星的赤道面与轨道面的倾角较大,从地球上看,土星呈现出南北方向的摆动,这就造成了土星环形状的周期变化。在仔细观测后人们还发现,土星环内除卡西尼缝以外,还有若干条缝,它们是质点密度较小的区域,但大多不完整且具有暂时性。只有A环中的恩克缝是永久性的,不过,环缝也不够完整。这些环缝的形成,科学家认为是由土星卫星的引力共振而造成的,就像木星小行星所带的柯克伍德缝一样是由巨大引力摄动造成。

之后“先驱者”11号还在A环与F环之间发现一个新的环缝,我们称它为“先驱者缝”,另外还测得了恩克缝的宽度为876公里。由观测阐明土星环的本质,要归功于美国天文学家基勒,他在1895年从土星环的反射光的多普勒频移发现土星环不是固体盘,而是以独立轨道绕土星旋转的大群质点。土星环掩星并没有把被掩的星光完全挡住,这也说明土星环是由分离质点构成的。1972年从土星环反射的雷达回波得知,环的质点是直径介于4到30厘米之间的冰块。这样的发现使科学家们非常吃惊,因为从近处所看到土星环竟然都是碎石头和冰块。它们的直径多为几厘米到几十里米不等,只有少量的超过1米或者更大。而且在环的平面内有百条到数千条的环,大小不一,形状各异,大部环都是对称地绕土星转,当然也有不对称的。

另外,科学家们从上发现,环的形状有锯齿形的,有辐射状的。令科学迷惑不解的是有的环就像几股细绳扭结到一起。而辐射状的更令科学大开了眼界而又伤透了脑筋,组成环的物质就像车轮那样,步调整齐的绕着土星转,这样岂不要求那些离的越远的碎石块和冰块运动的速度越快吗?这显然违背了目前已经掌握的物质运动定律。那么,这是一个什么样的规律在起作用呢?至今还在探索中。

在近期,美国航空航天局的科学家发现了土星周围还存在着一个“隐形”的巨大光环,它的面积可容纳10亿个地球。NASA喷气推土星新发现光环进实验室称,该光环平面与土星主光环面成27度倾角,该光环内侧距离土星约595万公里,宽度约1190万公里。它的直径相当于300倍土星的直径。可容纳10亿个地球。光环由冰和尘埃微粒组成,它们之间的距离如此之大,即使你站在光环上也看不清楚。另外,土星照射到的太阳光线很少,光环反射出的可见光更少,令它难以被发现。组成光环的尘埃温度很低,仅有零下193℃,但却散发出热辐射。NASA斯皮策太空望远镜正是捕捉到了这些热辐射,才发现了这个巨大的光环。

土星卫星“菲比”的轨道穿越这个巨大的光环。科学家们认为,光环内的冰和尘埃来自于菲比与彗星的碰撞。光环的发现可能有助于解释关于土星另一卫星土卫八的一个古老而神秘的问题。在1671年,天文学家卡西尼首次发现土卫八,称这个星球一面黑一面白,就像太极符号一样,而新发现的光环旋转轨道与土卫八刚好相反。于是科学家们推测,光环内的尘埃飞溅到土卫八表面上,形成了黑色区域。发现新光环之一的道格拉斯·汉密尔顿说:“长久以来,航天学者一直认为菲比与土卫八表面之上的黑色物质之间存在某种联系,新发现的光环为此提供了令人信服的证据。”

土星内部也有一个岩石所构成的核心,它与木星极为相似。土星核的外面是5000公里厚的冰层和8000公里的金属氢组成的壳层,最外面被色彩斑斓的云带包围着。土星的大气运动比较平静,表面温度很低,约为零下140摄氏度。土星以平均每秒9.64公里的速度斜着身子绕太阳公转,其轨道半径约为14亿公里。它的公转速度较慢,绕太阳一周需29.5年,但它的自转却很快,土星自转一周只需要要10时14分钟。

土星为什么有光环 光环是什么物质

土星环由冰块和岩石组成,从微小的颗粒到巨大的冰山都有。土星环由三层主要的环构成,分别是最外侧的A环,中间明亮的B环,内部透明的C环(又称纱环)。

土星有光环的原因

土星环或在3亿年以后消失。行星环指的就是围绕着行星旋转的一种物质构成的,行星想要构成行星环其实要具有两种条件,一种就是周围空间的温度足够低,只有温度足够低才能够保留大量的原始时期的颗粒物质,这个条件也就说明了拥有行星环的行星距离太阳都是非常的远,土星和木星都是满足的。第二个条件就是行星的质量要够大,质量足够大才具有强大的引力,才能保持住这些行星环的状态,木星是太阳系中质量最高的行星,土星的质量仅次于木星,在太阳系中排第二,所以土星也是满足这个条件的。

土星环在太阳系中的行星环是最为突出的,上面有不计其数的小颗粒,颗粒的成分主要就是水冰还有一些尘埃物质。那么,土星环难道不会逐渐的消失吗?答案就是会的。NASA发射的旅行者1号和旅行者2号不断的在对太阳系进行探索,距今已经有几十年了,科学家们管擦到土星其实现在正在慢慢失去它的光环,失去的原因竟然是因为它自己本身。土星上面是拥有磁场的,也正是在磁场的作用之下,土星环被引力拉进了土星的表面,由于行星环的物质大多都是水冰,再加上有一些尘埃,所以这些物质降落到土星上面时就会形成尘土雨。

经过对土星的不断探测发现,这些尘土雨在半个小时就会降落一次,并且每次的降水量大可以填满一个奥林匹克的游泳池,也正是从这些观测到的数据中可以推测出土星环在3亿年之后即将消失在自己的手里。其实土星环的寿命还完全不到1亿年,相对土星的年龄来说是近期刚刚形成的,因为土星的寿命已经有40亿年了。

之前我也和大家探索过关于暗物质,这些行星环之所以没有立马被土星所吸引到,其实就是因为这些小颗粒之间存在一种暗物质,保持着颗粒之间的距离和形态,比如行星之间也是存在的,而科学家观察到的土星环内部的环大多已经被土星自己所吸引走了,其实这些都是暗物质在于土星的引力之间互相的抗衡,这些暗物质就像是磁场一样影响着他们的运转。随着土星不断的用自己本身的引力吸引着这些物质,那么土星的质量也会不断的增大,引力也会越来越大。

宇宙中的天体都是在不断的运动中,由于土星的质量比较大,并且土星环的颗粒也比较多,所以根据现在观测出来的数据还不能足够判定土星环的消失规律,但是经过几十年的观测来看行星环的密度确实在逐渐减少,希望科学家们可以对土星不断的探索解开这些谜团。

土星的光环是有什么组成的

碎石块、尘埃微粒和冰块。

探测器传回的土星照片让科学家非常吃惊,在近处所看到的土星环,竟然是一大片碎石块和冰块,使人眼花缭乱。它们的直径从几厘米到几十厘米不等,只有少量的超过1米或者更大,土星周围的环平面内有数百条到数千条大小不等,形状各异的环。

大部分环是对称地绕土星转的,也有不对称的有完整的、比较完整的、残缺不全的。环的形状有锯齿形的,也有辐射状的。令科学家迷惑不解的是,有的环好像是由几股细绳松散的搓成的粗绳一样,或者说像姑娘们的发辫那样相互扭结在一起。

美国航空航天局(NASA)的科学家于2009年10月8日发现土星周围存在一个“隐形”的巨大光环(如图),这个光环可以容纳10亿个地球。NASA喷气推进实验室称,该光环平面与土星主光环面成27度倾角,该光环内侧距离土星约595万公里,宽度约1190万公里它的直径相当于300倍土星的直径。可容纳大约10亿个地球。

光环由冰和尘埃微粒组成,它们之间的距离如此之大,即使你站在光环上也看不清楚,另外土星照射到的太阳光线很少,光环反射出的可见光更少,令它难以被发现组成光环的尘埃温度很低,仅有-193℃,但却散发出热辐射。

土星为什么有光环

土星为什么有光环

光环的形成原因还不十分清楚,据推测可能是由彗星、小行星与较大的卫星相撞后产生的碎片组成的。之前人们认为,土星光环是其卫星彼此相撞或者是外来星云与土星相撞的结果。

不过天文学家发现,土星光环主要由冰构成。因此,它很可能是一颗“冰壳卫星”与土星外围物质相撞后的结果。这颗死星其他部分因重量较大而坠入土星大气层。

土星光环结构复杂,千姿百态。光环环环相套,以至成千上万个,看上去更像一张硕大无比的密纹唱片上那一圈圈的螺旋纹路。

所有的环都由大小不等的碎块颗粒组成,大小相差悬殊,大的可达几十米,小的不过几厘米或者更微小。由于太阳光的照射,而形成了动人的明亮光环。

土星周围为何有一圈光环?

1、土星周围光环是由无数个形状、大小不等的冰块或者砂石组成;

2、土星是太阳系八大行星之一,距日距离第6位。质量、直径仅次于木星,并与木星同属气态巨行星;

3、土星主要由氢组成,还有少量的氦与微量元素,内部的核心包括岩石和冰,外围由数层金属氢和气体包裹着。

扩展资料:

土星介绍:

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(NH?SH)或水组成。相对于太阳所含有的丰富的氦,土星大气层中氦的丰盈度明显低得多。

土星大气以氢、氦为主,并含有甲烷和其他气体,大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云。从望远镜中看去这些云像木星的云一样形成相互平行的条纹,但不如木星云带那样鲜艳,只是比木星云带规则得多,土星云带以金**为主,其余是橘黄、淡黄等。土星的表面同木星一样,也是流体。

百度百科-土星

土星为什么有一个“环”?

土星是太阳系里最美丽的行星,它的外面围着一圈明亮的光环,仿佛戴着一条项圈。这是怎么形成的呢?

天文学家认为,在很久以前,土星并没有光环。后来有一个卫星接近土星后,就被土星强大的引力拉过去,而且愈拉愈近,终于像炸弹似的分裂开来,变成亿万块小石头,绕着土星旋转,成为现在的光环。至于它这么明亮,是因为反射太阳光的缘故。

围绕土星的那个光环很薄,中间还有一条“缝隙”,这个“缝隙”至少放得下5个地球。

土星外边为什么是光环,而不是球状。

1、土星环是半带有椭圆状态又带有圆形状态双重影响下的形状。

土星的光环实在可分红几个差别的部分,最亮堂 最开阔的是 A 环和B 环,较暗的是 C 环。光环的各部分之间有分明的裂缝,最大裂缝的是 A 环和 B 环间的Cassini 裂缝,它是由Giovanni Cassini 在 1657 年察觉的。A 环内的 Encke 缝则是由 Johann Encke1837 年察觉的。经过飞船的探测,人们还察觉较宽的光环实在是由很多狭隘的小环组成的。

光环的构成缘由还不非常明白,据揣测可以是由彗星、小行星与较大的土卫相撞后孕育发作的碎块组成的。

光环可以含有少量的水份,构成它们的是直径从几厘米到几米的冰块和雪球。某些光环,如 F 环的构造在邻近的卫星引 力拉扯下构造孕育发作了细微的变化。科学家在“旅游者”号飞船发回的一张中察觉,土星开阔的 B 环上带有放射状的阴影,但在“旅游者”号此后拍摄的其他中却没有。据揣测,这一景象可以由于光环在某些时分带有静电,流浪在宇宙中的灰尘被吸附而构成的。

1610年,意大利地理学家伽利略观测到在土星的球状本体旁有奇异的从属物。1659年,荷兰学者惠更斯证认出这是吞并本体的光环。1675年意大利地理学家卡西尼,察觉土星光环两头有一条暗缝,后称卡西尼环缝。他还猜测,光环是由无数小颗粒构成。两个多世纪后的分光观测证实了他的猜测。但在这二百年间,土星环普通被看做是一个或几个扁平的固体精神盘。直到1856年,英国物理学家麦克斯韦从理论上论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的精神零碎。

土星环位于土星的赤道面上。在空间探测以前,从空中观测得知土星环有五个,其中包括三个主环(A环、B环、C环)和两个暗环(D环、E环)。B环既宽又亮,它的内侧是C环,外侧是A环。A环和B环之间为宽约5,000公里的卡西尼缝,它是地理学家卡西尼在1675年察觉的。B环的内半径 91,500公里,外半径116,500公里,宽度是25,000公里,可以并排安排两个地球。A环的内半径121,500公里,外半径137,000公里,宽度15,500公里。C环很暗,它从B环的内边沿不时延长到离土星表面只需12,000公里处,宽度约19,000公里。1969年在C环内侧察觉了更暗的D环,它几乎触及土星表面。在A环外侧还有一个E环,由非常稠密的精神碎块构成,延长在五、六个土星半径以外。1979年9月,“先驱者” 11号探测到两个新环——F环和G环。F环很窄,宽度不到800公里,离土星核心的间隔为2.33个土星半径,正好在A环的外侧。G环离土星很远,展布在离土星核心大致10~15个土星半径间的广大地带。“先驱者”11号还测定了A环、B环、C环和卡西尼缝的职位地方、宽度,其后果同空中观测相差不大。“先驱者”11号的紫外辉光观测察觉,在土星的可见环四面有宏大的氢云。环本人是氢云的源

2.太阳系八大行星都在基本在同一平面上的原因如下:

在恒星诞生前的原始弥散星云阶段,其空间形状是任意的。当它收缩到原来的几百分之一时,角速度大大增加(角动量守恒),强大的离心力使得物质分布趋向于扁平,最终这些源于同一原始星云的物质基本落入同一个平面内。

八大行星是太阳系的八个大行星,按照离太阳的距离从近到远,它们依次为水星(?)、金星(♀)、地球(⊕)、火星(♂)、木星(?)、土星(?)、天王星(?)、海王星(?)。八大行星自转方向多数也和公转方向一致。只有金星和天王星两个例外。金星自转方向与公转方向相反。

行星的定义:一是必须围绕恒星运转的天体;二是质量足够大,能依靠自身引力使天体呈圆球状;三是这个轨道附近应该没有其他物体。按这样的划分,太阳系的行星就只有水、金、地、火、木、土,加上天王、海王星这八颗。

好了,今天关于“土星为什么有光环”的话题就讲到这里了。希望大家能够对“土星为什么有光环”有更深入的认识,并且从我的回答中得到一些帮助。

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