第10章 土星(1)(2 / 3)

這些“一身多任”的宇宙飛船,為我們帶來了土星的新消息。

“先驅者11號”飛船於1979年8月、9月在距土星128萬千米處發現,土星磁場十分特殊,磁場圖很像一條大鯨魚,其頭部圓鈍,兩邊伸出扁形翅,還有粗壯的尾巴。土星磁場的磁軸與其自轉軸吻合,磁心偏離土星核心22.5千米。磁場範圍比地球的磁場範圍大上千倍,但比木星磁場小,也沒有木星磁場複雜。

“先驅者11號”同時還發現,土星有一個輻射帶,其強度小於地球的輻射帶。它是由土星磁場俘獲的帶電粒子組成的。宇宙飛船在6萬千米之外接收到了土星發射的無線電波,表明土星有較強的電磁輻射。據測定,土星輻射的能量是它接收到太陽能量的2.5倍,表明土星與木星一樣有內在能源。

“先驅者11號”於1979年9月探測到土星的一個新環——F環和一個環縫,此環縫後來被命名為“先驅者環縫”。F環寬度不到800千米,距土星中心為2.33個土星半徑處,正好在A環外側;先驅者縫位於A環與F環之間,寬度約3600千米。1980年“旅行者1號”發現了G環,G環分布在離土星中心約10—15個土星半徑之間的廣闊地帶。

“旅行者”1號和2號飛船在飛越土星時發現,土星環的環數遠不止7個,而是成千上萬個,均分布在土星環的平麵內。飛船發回的照片顯示出,土星環中有環,令人眼花瞭亂。乍看起來,這些光環很像一張密紋唱片上的紋路,仔細觀察,原來土星環具有更精細的結構:大多數光環是光滑勻稱的,但也有些是鋸齒形的,有的呈輻射狀,還有的像發辮一樣互相扭結。A、B、C環是由幾百乃至上千條細環構成;卡西尼縫中並不空,至少有20條細環;恩克縫中也有2條呈紐結狀的細環。此外,還發現了幾十個新環縫;F環至少由3條細環所構成,其中2條亮環像發辮那樣相互絞纏,另一條黯黑且寬;F環上有團塊和紐結。“旅行者號”飛船觀測還表明:土星環是由大小不等的碎塊和顆粒組成,A、B、C環中最大的碎塊約為10米,更多碎塊的大小在10厘米左右;F環大部分則是由微米量級的粒子所構成。土星光環很寬,也很薄,整個光環寬約20萬千米,而其最大厚度則不超過150米。

土星有一層厚而濃密的大氣層,大氣的結構以氫、氦等為主。宇宙飛船拍攝的照片顯示出,土星呈淡黃色,北極區呈淺藍色。大氣中翻騰著由稠密的氨晶體組成的雲,雲上呈現一些斑點、暈圈、絲條和漩渦狀動態結構,還有彩色的亮帶和暗紋。土星也有一個大紅斑,但比木星大紅斑要小得多。土星的大紅斑是一個長8000千米、寬6000千米的卵形區,呈橘紅色,估計是由一次颶風所致。此外,在土星表麵上還發現灰暗的卵形區,可能是土星大氣流上升後又下降進入雲層時引起擾動和旋轉形成的。和木星風一樣,土星風也是東西向的,但比木星風大,最大風速為500米/秒。

土星的表麵溫度為-140℃,支頂溫度為-180℃,比木星低50℃。土星有一個直徑為2萬千米的岩石核心,核心外麵就是土星大氣。

土星家族

在宇宙飛船實地探測土星之前,人們已經發現土星有10顆衛星。1977年發現了土衛十一,1979年“先驅者1號”飛臨土星時,探測到了第十二顆衛星。