中考网-中考真题答案下载-中考试题库-中考成绩查询-知识点学习方法与技巧补课解题技巧学习计划表总结-中考查分网-中考网-中考资源网-中学学科网

首页 > 中考地理 > 综合辅导 >

NASA最新研究:土星环将在三亿年内消失(3)


    土星环组成部分
    土星的光环其实可以分成几个不同的部分,最明亮 最宽阔的是 A 环和B 环,较暗的是 C 环。光环的各部分之间有明显的裂缝,最大裂缝的是 A 环和 B 环间的Cassini 裂缝,它是由 Giovanni Cassini 在 1657 年发现的。A 环内的 Encke 缝则是由 Johann Encke1837 年发现的。通过飞船的探测,人们还发现较宽的光环其实是由许多狭窄的小环组成的。
    土星环的特点
    一、土星环的延伸
    土星光环除了明亮还又宽又薄。土星环延伸到土星以外辽阔的空间,土星最外环距土星中心有10~15个土星半径,土星光环宽达20万公里,可以在光环面上并列排上十多个地球,如果拿一个地球大小的球体在上面滚来滚去,其情形如同皮球在人行道上滚动一样。
    主要的土星环宽度从48公里到30.2万公里不等,以英文字母的头7个命名,距离土星从近到远的土星环分别以被发现的顺序命名为D、C、B、A、F、G和E.土星及土星环在太阳系形成早期已形成,当时太阳被宇宙尘埃和气体所包围,最后形成了土星和土星环。
    土星光环又很薄。我们在地球上透过土星环,还可见到光环后面的侧面闪烁的星星,土星环估计最厚不超过150公里。所以,当光环的侧面转向我们时,远在地球上的人望过去,150公里厚的土星环就像薄纸一张——光环“消失”了。每隔15年,光环就要消失一次。
    奇异的土星光环位于土星赤道平面内,与地球公转情况一样,土星赤道面与它绕太阳运转轨道平面之间有个夹角,这个27°的倾角,造成了土星光环摸样的变化。我们会一段时间“仰视”土星环,一段时间又“俯视”土星环,这种时候的土星环像顶漂亮的宽边草帽。
    另外一些时候,它又像一个平平的圆盘,或者突然隐身不见,这是因为我们在“平视”光环,即使是最好的望远镜也难觅其“芳踪”。在1950~1951年、1995~1996年,都是土星环失踪年。
    二、土星环的环辨
    土星环里还藏着一个不太亮的光点,那正是我们的地球。不过将土星环说成由卫星演变而成也许并没有错,通过“卡西尼”号2007年传回的数据,科学家至少在土星的一条光环——G环上找到了足以验证这个理论的依据。
    G环位于土星环的外侧,1979年,“旅行者”号飞经土星时偶然发现了这条环,环的附近就是土卫一,它离G环只有1.5万千米,可是G环却并没有被土卫一分解成灰尘云。借助“卡西尼”号发回的数据,科学家发现,G环的内侧有一道明亮的弧状结构,它是由直径数十米的岩石构成的,正是这些岩石被不断碰撞后分解成了G环的一部分。
    科学家解释说,G环内曾经存在过一颗卫星,但不知是什么原因,它解体了,演化成了环,而“卡西尼”号恰巧看到了这个演化过程的最后一幕。
    与G环相邻的F环也是科学家们极感兴趣的一条光环。这个环的奇特之处在于它时常改变外形使自己变成一种扭结的形态。科学家推测:F环中可能存在着尚未发现的小卫星,当它们穿过这个环时,会对环的外形产生影响。
    2008年6月,科学家在《自然》杂志上公布了他们对这个环的最新的研究结果,他们说,F环中确实有这样的小卫星,而且,这个环还受到土卫十六和土卫十七的影响,它们分别位于F环的内侧和外侧,其共同的作用会束缚和挤压F环,导致它发生交错现象。
    土卫十六还沿着一个椭圆的轨道穿行于F环,每次穿行都会在F环上拖出一道沟,由此产生的引力使F环弯曲和拉伸,从而扭结成一个螺旋的形状。科学家说,对于F环的研究意义重大,它有助于我们认识其他气体巨星的环的行为,这种复杂的环与卫星的互动关系会成为我们认识行星环的重要依据。
    与F环相比,土星的A环和B环吸引了科学家们更多的视线。科学家在A环中频频发现新的块状物,它们的直径多为100米左右,其数量已达几十个之多。这使科学家们意识到,土星周围这样的小卫星非常多,可能以数百万计,而A环中的土卫十八和土卫三只是其中的最大者,这表明土星环中的物质形态除了较大卫星和较小的颗粒外,这种“中间大小”的物质亦非常重要。
    这一发现将有助于人类对土星环乃至于整个太阳系形成理论的重新认识。A环与B环仅一“缝”之隔,这个“缝”就是卡西尼缝。跨过卡西尼缝就是宽阔的B环,存在于B环上的最大谜团是它上面的辐射条纹,它们是一些由静电造成的尘埃云团,在20世纪80年代便被发现了,然而直到现在,对它们的解释依然是众说纷纭的。
    一种解释是,它们产生于土星上的雷暴和闪电,另一种解释则归咎于陨星的碰撞或太阳风粒子的冲击。科学家发现,这些条纹的亮度似乎随土星季节的转换而发生明暗变化,在土星的春秋时节最为明显,8月,土星将过分点,届时从事卡西尼任务的科学家们将对B环进行仔细的观测,也许B环上的辐射条纹之谜会于不久之后得到更加合理的解释。 (责任编辑:admin)