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太陽系內土星是顆神秘的星球,比如土星的極光能覆蓋非常大的區域

奇妙土星的極光

土星的極光一般為橢圓形,周期性地照亮極地。

人們認為這種極光與地球極光的形成很相似。早年,美、英等國科學家利用美國宇航局「卡西尼號」飛船上的紅外設備,拍下了一種新型的土星極光。在45分鐘的時間裡,這種新的極光不斷地變化,甚至會消失。這種極光極為神秘,不同於以往在土星或太陽系其他行星上見到的極光,它最主要的特點是亮度很弱。

英國萊斯特大學的一位教授看到如此特別的極光,激動地說:「我們從未在別的地方觀察到這樣的極光。它並不僅僅是一個像我們在木星或地球上看到的極光環,它覆蓋了土星極地一塊巨大的區域,而根據當前對土星極光形成的觀點,這一區域應該是空的。所以,在這裡發現極光真是一個意想不到的驚喜。」

科學家們認為,弄清這種極光的起源,將有助於人類深入了解土星。

探索土星之謎

1979年9月,一艘名叫「先驅者11號」的無人駕駛飛船,從土星環的邊緣擦過,對土星進行了首次近距離考察,又傳來了「土衛六」上的信息。

土星有10顆衛星,最大的一顆叫「土衛六」,直徑5800千米,它有一個密度與地球差不多的大氣層,以甲烷和氫氣為主要成分,這正是地球上生命出現之前的原始大氣。它上面可能還存在著活火山。太陽系中,除了火星可能存在有生命的物體外,「土衛六」也有相當大的可能性,科學家們正滿懷著信心,希望能從它身上尋找到原始生命的形式或者有機化合物。

根據概率論計算,僅在銀河系中,就存在有100萬個技術發達的文明世界。

問題是人類如何能和它們取得聯繫。1977年8月和9月,美國宇航局發射的兩個「旅行者」宇宙探測器,就是一次試圖和「宇宙人」取得聯繫的有趣嘗試。

「旅行者」是一種深空考察飛船,「旅行者」1號於1980年12月飛過土星光環。

「旅行者」2號於1981年8月飛過土星。

1989年當它們越過冥王星時,它們和「宇宙人」取得聯繫的主要工具,就是在它們座艙里攜帶的記錄地球和人類起源、演變的各種信息。它們像宇宙廣播台,不斷地向茫茫的恆星空間發射著這種「地球之音」,是一張30.5厘米直徑的銅盤唱片,採用了特殊的錄製工藝,使得錄下的信息能在宇宙中存在100億年。

我們期待著有那麼一天,地球上某個深空探測跟蹤站,會突然接到從遙遠的銀河系裡發來的一份電報:「我們收到了『地球之音,向你們致以熱烈的問候——宇宙人。」

美麗的土星環

自1610年伽利略發現土星旁那奇怪的亮物,1659年被荷蘭天文學家惠更斯認證為土星光環以後,於1977年,科學家們又發現了天王星光環。

1979年,當「旅行者」1號空間探測器飛越木星時,又發現了木星暗弱的環。1984年,人們又發現了海王星那不連續的環段。在這些光環中,最為神奇的,要算是土星光環了。

土星光環從伽利略發現,到惠更斯確定之後,觀察、研究土星光環的工作就一直沒有放鬆過。1675年,法國科學家卡西尼發現土星光環之間有一圈又細又暗的縫隙,被稱為「卡西尼環縫」。

開始,人們用望遠鏡觀察,只看到了3個同心光環,即A環、B環和C環,又稱外環、中環和內環,卡西尼環縫就在A環和B環之間。後來又發現了D環和E環。在B環和C環之間,又發現了法蘭西環縫,在卡西尼環縫和A環之間,又發現了恩克環縫。1979年,「先驅者11號」宇宙探測器又發現了F環和G環。F環與A環之間的空隙,被命名為「先驅者環縫」。這樣,土星的光環就增加到了7個。

可是在1980年11月12日,當「旅行者」1號宇宙探測器發回土星照片時,人們從照片上看到的土星光環,真是令人大吃一驚,那些光環,遠比人們在地球上觀察到的要複雜得多。人們用望遠鏡看到的那幾條大光環,原來是由數以百計的小光環組成,小光環里還有更小的光環。就連卡西尼環縫裡,也發現了20多條地球上看不到的光環。發現不到1年的F環,原來也是由F1和F2兩條光環組成的,奇怪的是,這兩條光環像髮辮一樣由幾股細環扭結在一起。

光環的形狀還有螺旋形的、輪輻狀的。環的大小相差極為懸殊,大的達到幾十米,小的只有幾厘米,更小的連環與環之間的界線都分不清。土星的光環是由細小的冰粒或帶冰殼的岩石顆粒組成的,圍繞著土星旋轉。

「旅行者」1號宇宙探測器還發現了3顆新的土星衛星。它們像牧羊人保護羊群一樣,把F光環夾在中間,有人便給這顆衛星取了個動聽的名字:「牧羊人衛星。」

至此,尋找土星光環的工作並未停止,1983年,美國天文學家明克預言,在離土星85萬~115萬千米的地方可能還有光環。事隔一年左右,印度天文學家按圖索驥,果然在這裡找到了一些土星的外環。

這些光怪陸離的土星環的發現,為人們提供了許多前所未有的奇異景象,又給科學家們提供了新的課題,需要對這些現象給予恰如其分的解釋。


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