土星

我国古代先哲

根据肉眼观察

星球表面呈土黄色

按照传统五行学说

遂名曰“土星

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◤土星影像-右侧向阳@NASA

注释:按照五行学说即木青、金白、火赤、水黑、土黄。古代中国亦称之填星或镇星。

然而

人类文明

总有相通之处

西方先哲亦察觉

土黄色星球代表土地

以“农业之神”命名这颗行星

◤火星影像-卡西尼号拍摄@NASA

注释:土星(Saturn)的欧美语系命名来自于古罗马神话中的农业之神萨图尔努斯(拉丁文:Saturnus)

但是

在太阳八大行星中

土星真的很“土”吗?

◤土星与地球大小比较

得益于“卡西尼”探测器

作为人类信使的眼睛

近距离观测土星全貌

人类才开始领略到

土星神采奕奕的风姿

◤卡西尼号探测土星环动画@NASA

【壹】

“我们不一样”

土星

在太阳系八大行星中

由近至远位于第六位

(从据太阳远近距离算起)

体积则仅次于木星

注释:土星直径7.2万公里.

土星

从地球上看起来很“土”

但是通过“卡西尼”探测器

土星北半球呈现明亮的蓝色

◤土星与土卫一@NASA

注释:卡西尼号看见的土星与土卫一,通过光环看见的土星呈现蓝色

土星

是一颗气态行星

星球表层为气态

星球中间层为液态

核部才是石质固态

所以土星密度比水还要低

仅相当于水的十分之七

太阳系唯一密度低于水的行星

◤土星构造简图@NASA

气态表层一般是宁静的

大气通常是平淡无奇的

就是这宁静的外表

隐藏一颗躁动的心

注释:卡西尼探测器于2006年9月15日拍得的土星环全貌(亮度在这张图中被强化)。

时间来到土星的春季

恰逢一个躁动的季节

土星北部中纬度地区

常常狂风肆虐

形成“大白斑”风暴

◤"大白斑"风暴@NASA

风有多狂?

风速高达每小时1800公里

平均每秒钟500米

都是超音速的

(音速每秒340米)

绵延数千公里远

值得庆幸的是

每隔30年才会卷土重来

注释:土星和太阳的平均距离超过了1 400 000 000 公里,軌道上运行的平均速度是9.69 公里/秒,所以土星上的一年(即土星绕太阳公转一周)相当于28.5年(或10759天)

除去“大白斑”的短暂肆虐

这里还有土星的另一个神奇

“六边形风暴”

火星“六边形风暴”@NASA

土星的自转作用下

不同纬度的气流

在土星的北极

形成一种相对稳定状态

风暴跨度可达25000公里

差不多能装下4个地球

◤2013年(左)和2017年的颜色改变

卡西尼在61万公里高空

可以清晰观测风暴整体轮廓

风速可达每秒150米

◤“六边形风暴”假色图@NASA

注释:1981年,旅行者号飞船飞越时土星时,发现它的北极有一个六边形的奇特风暴,这被认为是不同纬度的气流在不同流速下相互作用形成的一种相对稳定的形态。2013年4月,卡西尼探测器的观测,巨型六边形风暴跨度达到25000公里,差不多能装下4个地球,伪色图揭示了卡西尼探测器在61万公里的轨道高度上观测到的风暴整体轮廓。

大白斑和六边形风暴

都是土星在诠释自我

“我们不一样”

【贰】

“冰与影之歌”

土星环

横看成岭侧成峰

远近高低各不同

◤哈勃望远镜拍摄不同时期土星环

土星

以其绚丽的土星环

成为太阳系最引人注目的景象

◤土星环分区@NASA

不计其数的小颗粒

直径从微米到米级

由冰粒和尘埃组成

轨道成丛集的绕着土星运转

注释:在土星主环最高处出现的垂直结构从土星B环的边缘突然升起-高出2.5公里.

这些同心圆环之间

分布着不同的缝隙

比如

卡西尼缝和恩克缝

甚至在地球上都能看到

@NASA

注释:卡西尼缝宽4700公里,卡西尼裂缝(在这里看到的亮B环和暗环A环)几乎和水星一样宽。土星环中4800公里的分区被认为是由月亮Mimas造成的,拍摄于2016年1月28日。

正面直视光环

那是一番豪情尽放

◤向日的土星@NASA/200809

◤背日的土星@NASA/201709

土星环呈狭长带状

◤土卫六和土星环@NASA

上方俯视

暗含几分浑厚

◤右侧向阳

下方仰视

略带几分豪迈

注释:这张影像是哈伯太空望远镜在2004年3月22日拍摄的。

视角下探

平添几分靓丽

◤左侧向阳

抬头仰望

增加几分动人

余光斜视

外露几分妩媚

◤土星环和上方的土卫三

光环局部特写

恰似一束丝带

远方凝视

孕育几分威仪

阳光普照

光环在星球表面留下倩影

夜幕来临

光环开启黑白光影之交

左手黑夜、右手白天

在紫外镜头下

犹如绚丽的彩带

视角拉大

光环纤细丝滑

环状物的阴影

投射在相邻环状物上

隐匿着丝丝神秘

犹如演奏交响曲

闪现乐章的旋律

有时候

光环被折射扭曲

跟随光线的步伐

翩翩起舞

注释:A环和F环被折射或弯曲。结果是戒指的图像出现扭曲。拍摄于2016年6月9日。

◤光环在土星表面形成扭曲

在光环的狭缝内

深藏着土星隐秘

◤土卫35-右下侧隐约可见圈环形物质

当木星的卫星经过

土星光环的微粒时

光环微粒显现生命般的扰动

一个有生命力的光环

顿时呈现在世界面前

【叁】

土星的“月亮”

土星

除去身边光彩奕奕的光环

分布众多星光灿烂的卫星

如同月亮之于地球

◤土星系合成图

目前

已确认卫星达67颗

其中52颗已命名

◤土星环及其卫星

注释:截止2009年土星有67颗卫星。

其中

又以土卫二和土卫六

最为引人关注

土卫二

一颗有的卫星

土卫二漂浮在土星环上

◤土卫二老虎斑

注释:这张经过增强颜色的合拼照于2008年10月9拍摄,捕捉了土卫二的形态。水冰(water-ice)被称为老虎斑,通过土卫二南极的开口涌出。照片右方的裂口是名叫Labtayt Sulci峡谷。

2015年

卡西尼探测器

目睹了土卫二南极

壮观的冰火山喷发

直接喷发到宇宙中

注释:2015年,“卡西尼”号看见了土卫二南极喷发的冰,依靠自身搭载的设备加以分析后发现,当中含有大量氢气分子和二氧化碳。二者存在的最佳解释是,它们由温暖海洋和海底岩层之间的水热反应产生,而这可以为深海微生物提供能量——就和地球数十亿年前诞生、孕育生命的环境非常相似。由此,土卫二这颗星几乎具备了生命所需的所有条件——水、有机物以及能量来源,那些微生物,或许就“藏身”海床之中!

推测土卫二富含水

海底有热水活动

与地球早期环境非常相似

具备孕育生命的所有条件

可能可供生物居住的地方

◤土卫六冰火山喷发想象图

土卫六

这里有浓厚的云层

◤土卫六与土星环

◤土卫六及其大气层

◤土卫六及其大气层

注释:这里重力和月球差不多,表面的大气压力是地球的1.45倍,大部分是氮气(98.4%)。

这里有辽阔的大海

注释:表面温度-178°C、大海主要由液态甲烷组成。

这里有永久飓风

◤土卫六南极飓风

它是早期地球的雏形

太空中最安全的地方

◤土卫六与土星环

注释:土卫六直径5150千米,是土星卫星中最大的一个,是太阳系第二大的卫星。

而其它卫星

也各自独领风骚

土卫一满目疮痍

星球表面布满陨石坑

“携手并进”

土卫二(小)经过土卫三

“母子情”

土卫三(左)和土卫四

“哥俩好”

土卫五(前)经过土卫六

土卫五迎接朝阳

“钻戒”

由于阳光散射

土卫六变成钻戒底托

土卫二经过时

钻戒还未完工

土卫五绕过土卫六

镶成钻戒上的宝石

其它卫星

注定是

“孤独的行者”

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◤土卫七的海绵外形

◤土卫十一布满陨石坑

◤土卫十二扁平的表面

◤土卫十六

游走在行者无疆的天地

◤土卫十七和土星F环@NASA

注释:土星F环上方受到明显扰动。有一种可能是环内物质的喷射现象。

土星

从来不曾“土”过

只是

缺少发现美的“眼睛”

虽然

黑夜给了我们黑色的眼睛

我们可以用来寻找美和光明

主要参考文献:

1. NASA. Cassini Legacy (1997-2017).