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TUhjnbcbe - 2024/2/27 1:07:00
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土星之所以称为土星,因为它肉眼看起来确实是土*色,但是土星也并不全都是土*色。从卡西尼号曾拍到的照片看,土星的北半球有一些部位和天王星类似,呈亮蓝色,主要是由于“瑞利散射”的原因,其实就是我们天空呈蓝色的原因;我们之所以从地球上看不到土星的蓝色,是因为它的北半球蓝色部分被土星环挡住了。

土星

土星它的体积仅次于木星,是太阳系的第二大行星,它的主要成分也是氢和氦,主要是氢。内核部分,据推测也是岩石和冰,但是在它的内核外面包裹着一层“金属氢”;“金属氢”是氢元素的简并态物质,如同电子简并态和中子简并态。

土星北极

简并态物质都是在极强的引力或者说极其高压的情况下,把物质进行了极端的压缩,这时候原来的分子结构已经不存在了,此时的氢的电子已经脱离了分子轨道,而表现为像金属中的自由电子一样,所以此时的氢表现出来了一些金属的特性。这种形态在年就在理论上被预言了,但是一直到年才首次通过人工实验制的,因为想人工制得金属氢实在太困难。

当时在一块气体氢样本上施加了GPa的高压,这样的高压相当于施加了几千万公斤的压力,这样的压力甚至比地心的压力还要强!最终才成功把气态氢压成了液态金属氢。但是很不巧,后来存放金属氢的容器破了,所以这块仅有的样本就这么消失了。

金属氢

接着说土星,在它内部的金属氢外面,是氦层和更厚的非理想液体的液态氢,它才是构成土星的主要成分,再往外是超过公里厚的大气层,里边也存在着各种形态的冰晶。因为存在非常厚的大气层,所以土星整体的密度非常低;实际上土星是太阳系中唯一一个密度比水还低的行星。

土星的大气层看起来比较平淡,其实上面的风速非常狂暴,时速可以达到公里。土星和木星这种类木的气态巨行星上面都有很多条纹,土星的条纹相对比较暗淡。另外土星还有个非常特殊的特性,就是它的存在一个非常规则的六边形漩涡,这个漩涡非常大,六边形的每条边长都达到了13,公里,面积覆盖了土星的整个北极地区。

土星大气层

关于它的成因,有的说是大气层中某种形式的驻波,也有说是一种激光,反正目前也没有个定论。另外土星的自转非常快,别看这么大个个头,大概10个半小时就能转一圈。由于它密度低自传快,加上内部是流体容易形变,所以土星的整体外形是一个上下扁的椭球体。很多行星也是椭球体,但是都没有土星这么明显,它的赤道直径和两极直径相差了有1/10。

土星环

土星是最早发现具有行星环的行星,早在年它就被伽利略观察到了,不过那个时候的望远镜还看不清,所以它并不知道那是个环,只是觉得土星的两边好像长出了两个耳朵一样。后来又过了两年,当土星环完全侧对着地球的时候,伽利略一看发现土星环消失了,然后又过了一年,他又观察到土星环了为此伽利略困惑了好久。现在我们知道土星环虽然很大,但它的厚度非常薄,平均厚度只有大概20米,所以当它完全侧对着我们的时候,看不见是很正常的。

土星环

土星环的绝大部分物质,是由掺杂了有机悬浮物的水冰构成;另外还有少量的碳,这些物质都不太大,最大的可能也就跟小山一样大,小的在和尘埃一样。

卡西尼号

另外根据卡西尼号的资料显示,土星环竟然有自己的大气层;大气中除了氢外,甚至还有氧分子。但是土星的大气层非常稀薄,稀薄到如果均匀分布到环的各个部位,那么它的厚度只有一个原子那么薄。

关于土星环的起源有很多理论,一种理论认为它是从形成土星的原始星云中直接形成的,也就是它和土星差不多是同时形成一起诞生的。另一种是认为,它原本是土星的一颗卫星,由于慢慢进入了土星的洛希极限的范围;加上这颗卫星,它本身的质地不那么紧密,从而被潮汐力给扯碎了,所以形成了现在的环;还有的说法是因为这颗卫星遭受到了小行星或者是彗星的撞击,从而瓦解成了现在的碎片。真相究竟是什么?那还有待进一步研究。

卡西尼号拍到的土星北极

像土星这种类木行星,它们的卫星非常多。截至年,土星有正式名字的卫星就超过了50颗,已经确认的有67颗,不过大部分卫星的都非常小,很多直径还不到10公里;有足够质量能够达到流体静力平衡,成为球形的只有7颗,其中最大的也就是最出名的就是土卫六。

说土卫六可能没多少人听过,但要说泰坦应该有不少人都知道,没错,就是灭霸的老家!其实泰坦不仅出现在漫威里,有很多科幻作品里都有它。为什么大家对它这么感兴趣呢?

首先它是太阳系中唯一有浓厚大气层的卫星,土卫六是除木卫三以外,太阳系内最重的卫星;因为它有足够的质量,所以这也有助于它把大气层牢牢的抓住。另外它的大气中的主要成分和地球一样,也是氮,占了98%以上,其余主要是甲烷和氢,还有各种其它的烃类气体。了解有机化学的小伙伴应该知道,烃类这种碳氢化合物属于有机化合物,所以人们怀疑在土卫6上面可能会有生命的存在。

土卫六

另外,土卫六有95%的时间都在土星的磁层内,因为有土星磁场的保护,这就可以抵挡很大一部分太阳风的侵袭,这就给生命的出现又多了一层保障。不过由于距离太阳太远,它能够接收到的太阳光只有地球的1%,所以它的表面温度相对地球还是很低的,只有零下摄氏度。

关于土卫六上存在的生命,目前科学界有两种推测,第一种是由于它的大气成分和地球的早期很像,上面即使有生命,它们的形态也应该和早期的地球类似,所以别说智慧生命了,即使稍微复杂点的多细胞细胞生物应该都不可能存在。

灭霸

不过第二种推测是,不像地球生命以水为基础,土卫六上面的生命形式可能以液态甲烷为基础,它们呼吸氢气,消耗乙炔,这就很有意思了,实际会不会是这样?相信很多人对这个都非常感兴趣。

不过目前人类对土卫六的了解也仅限于之前的卡西尼号带回的数据,不过它已经在年完成了最后一次任务,然后坠入了土星大气。不过好消息是,据说加入了NASA“新疆界计划”的蜻蜓号将于年发射,目标就是登陆土卫6,寻找适合生物生存的环境。

好了,关于木星的介绍就先到这里吧,感兴趣的小伙伴别忘了点

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