圖片來源:原創
休息日,一家人圍在一起看《指環王》。電影演完,爸爸咳了咳嗓子,神秘開腔道:「在浩瀚的太空中也有指環王喲!」
爸爸的一句話果然吸引了剛離開沙發的兩個小傢伙兒。他們異口同聲問道:「是誰?」
爸爸笑了笑。「就在我們的太陽系中,想一想誰的身上套著環?」
「爸爸,那有環的多了,木星、土星、天王星和海王星都帶環呀!」心心舉例道。
「沒錯,但土星環是最壯麗的,我們通過小型望遠鏡就能欣賞到它的美麗景色。」爸爸引導道,「有沒有興趣了解下太空中的指環?」
「好呀!」兩個小傢伙點了點頭又坐回沙發上。
「雖然土星肉眼可見,但土星環卻不能。你們猜猜是誰先發現了土星環?」爸爸衝開開和心心眨了眨眼睛。
「既然肉眼看不到,那肯定是有望遠鏡後嘍……」開開想了想,「難道是伽利略嗎?」
「沒錯,第一個觀測土星環的確實是伽利略,可惜的是他將土星環當成了兩顆衛星。」爸爸點點頭,「土星有環帶是在1655年,由克裡斯蒂安·惠更斯提出的。」
「這麼大的土星環是怎麼形成的呢?」心心好奇地問道。
「目前科學家認為土星環可能是一個或多個被捕獲的彗星爆炸形成的。這些遺蹟估計已有數億年的歷史。土星環實際上是由冰塊和巖石組成的,這些顆粒有的如灰塵般渺小,也有的如房子一樣大,它們環繞著土星赤道運轉。」
「我看書上畫的土星有很多環,有寬有窄。」心心回憶著土星的模樣。
圖片來源:原創(靈感源於書籍)
「沒錯,土星環比其他任何行星的環帶都廣闊。通過望遠鏡可觀測到土星的三個環帶:外環A、明亮的中環B和透明的內環C。從地球上看,B環最明亮,最寬闊。隨著航天技術的不斷發展,科學家發現在C環內側存在更靠近土星的D環,而在A環之外還有狹窄的F環、更加暗淡的G環和E環。有意思的是,土衛十六和土衛十七,這兩顆衛星在狹窄的F環兩側運行,十六在內,十七在外,它們的存在使得F環中的物質無法脫離,就像看門犬一般,因此被叫做牧羊犬衛星。」
「哈哈,很形象的稱呼呢!」心心笑道。
「也就是說土星環從內到外依次是D環、C環、B環、A環、F環、G環和E環。」開開掰著手指數道,「真是環環相扣呀!」
「其實土星的環並不是緊密銜接的,比如A環和B環之間存在著寬近5000千米的卡西尼環縫。再比如A環內部也存在這樣的環縫,即恩克環縫。隨著深入探索與觀察,科學家最終確認土星環是由無數狹窄的小環組成,看上去就像老式留聲機唱片上的凹槽。」爸爸繼續介紹道。
「無數個小環?這指環王的頭銜真是當之無愧呀!」心心非常認可這個頭銜。
「我聽說土星的環會突然消失,為什麼?」開開問道。
圖片來源:原創(靈感源於書籍)
「就像地球一樣,土星的赤道面與公轉軌道存在夾角,因此在地球上觀測土星時,有時像一個寬邊草帽,有時又突然消失不見。在一個公轉周期內,這樣的現象會發生兩次。嗯……上次是2009年,也就是說,2025年這種現象會再次出現。」
「爸爸,我可以用望遠鏡看看這個指環王嗎?」心心拉著爸爸的手。
「沒問題,晚飯過後!」爸爸爽快地答應了。
【知識卡】太空中的指環王
土星環是太陽系行星中行星環最突出與明顯的,由冰塊及巖石構成。由內到外依次為D環、C環、B環、A環、F環、G環和E環,其中B環最為明亮。受自轉軸傾角影響,在地球上觀測土星環時,會發生「側向」,即環帶從視圖中消失。
1610年,伽利略首次發現土星環,錯將土星環當成兩顆衛星。
1655年,克裡斯蒂安·惠更斯提出土星帶有環帶。
1675年,發現A環與B環之間存在縫隙,即卡西尼環縫。
1837年,發現A環間存在縫隙,即恩克環縫。
1895年,證實環帶由顆粒聚合而成。
1979年,先驅者11號發現F環。
1980年和1981年,旅行者1號和旅行者2號發現環帶由成千上萬個小環組成。
……