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身披巨大圆环的行星——土星

土星 2026-05-04 菜科探索 +
简介:土星 © NASA 土星是以泰坦萨杜恩,朱庇特的父亲,希腊-罗马众神之王的名字命名的。

土星最大的卫星叫泰坦(土卫六)。

泰坦(土卫六)之所以出名,是因为它是太阳系中唯一拥有大气的卫星。

泰坦(土卫六)上的大气大部分是由像甲烷这样的碳氢化合物组成的。

土星最著名的一点就是它巨大的土星环。

土星环是由在土星轨道上运行的卫星固定在一个平面上

【菜科解读】

身披巨大圆环的行星——土星

土星 © NASA

土星是以泰坦萨杜恩,朱庇特的父亲,希腊-罗马众神之王的名字命名的。

土星最大的卫星叫泰坦(土卫六)。

泰坦(土卫六)之所以出名,是因为它是太阳系中唯一拥有大气的卫星。

泰坦(土卫六)上的大气大部分是由像甲烷这样的碳氢化合物组成的。

土星最著名的一点就是它巨大的土星环。

土星环是由在土星轨道上运行的卫星固定在一个平面上的。

土星是在地球上所能看到的最远的行星。

通过低功率望远镜可以看到土星环。

土星到地球的距离是太阳到地球距离的九倍。

土星的一年大概等于29.5个地球年。

然而,它的一天却小于11个小时。

土星的历史

乔瓦尼·卡西尼是一位意大利天文学家,他发现了土星的第一颗卫星。

克里斯蒂安·惠更斯发现了土星最大的卫星。

虽然卡西尼最早观测到了土星周围的隆起,但正确地将它们识别为土星环的人是惠更斯。

土星跟太阳系一样古老。

然而,人们认为土星环要年轻的多。

土星环上的冰随时间的增长会变的更黑。

据估计最年轻的土星环只有1亿年的历史。

大气

身披巨大圆环的行星——土星

土星大气 © NASA

土星因其所含的氨气而呈现出黄色的面貌。

土星大概有70%左右的氢气,剩余的气体是氦气。

它的大气中含有微量的氮、氢、碳和铁。

木星上有大红斑,土星上也有一些巨大的风暴与其类似,像白色的斑点。

探针记录到土星上的风速超过一千英里每小时。

土星赤道上的风速是最快的。

土星的北极有一个六边形的云,这在太阳系中是独一无二的。

另一个风暴在土星南极肆虐,尽管它没有北极风暴的六面墙形状。

土星也有与地球北极光相似的极光现象。

其图像由地球上空轨道的哈勃望远镜所捕捉到。

土星的卫星

泰坦(土卫六)是太阳系中第二大的卫星,仅次于木星的盖尼米德(木卫三),泰坦(土卫六)甚至比水星还大。

瑞亚(土卫五)甚至可能还有它自己的行星环和一个稀薄的大气层,但这需要进一步的研究以证实。

恩克拉多斯(土卫二)有一个冰冷的外壳和像欧罗巴(木卫二)一样被潮汐加热的固体内核。

恩克拉多斯(土卫二)的冰冻外壳和高温内核之间可能藏有一个液态的海洋。

米玛斯(土卫一)造成了土星环上最大的断裂。

身披巨大圆环的行星——土星

土星卫星(部分) © NASA

随着天文学家获得更好的望远镜,且我们在土星上的探测器继续它们的探索,这个数字将会持续升高。

小卫星是土星环内的小天体,而术语牧羊人之月指的是土星环之外的的卫星,它们帮助固定土星环。

土星环

土星环直径为土星直径的200倍,这使它看起来是如此的壮观。

土星环是非常薄的,它们由冰块和一些与大卵石一样大的岩石组成。

土星环也包含了相当多数量的小卫星和一些介于卫星和大卵石之间的天体。

身披巨大圆环的行星——土星

土星环 © NASA

一颗行星上的行星环将会坍缩成一个卫星或者坠向已经存在的卫星。

土星上的薄冰环可能会因自然现象而更新。

例如,土星E环被认为会被克拉多斯(土卫二)周期性的物质喷射所刷新。

克拉多斯(土卫二)从它的火山中喷发出冰块,就像岩浆从火山中喷发一样。

这个现象要么补充了已有的土星环,要么就创造出新的环。

土星环按照它们被发现的顺序以字母表上的字母进行命名。

A环和B环能从地球上看到。

卡西尼环缝是它们之间黑暗、相对空旷的地带。

F环,这个最外面的环,有一个辫子型的外观。

土星环上也有被称为辐条的直线,与土星环上的缝隙不同,这些特征不是由土星上的卫星所造成的。

这些结构被认为是土星磁场相互作用的结果,土星磁场强度是地球的580倍。

土星内部

身披巨大圆环的行星——土星

土星结构 © NASA

土星上的一年远长于地球上的一年,而土星的自转是非常快的,一天仅有10小时47分钟。

这已经通过测量土星核心发射的无线电信号和辐射的变化证实。

磁场和土星核心发射的辐射信号被认为是土星液态金属围绕实心旋转的结果,和地球磁场是由于其液态铁核心旋转所导致的一样。

土星的大气压力是如此之大以致于天文学家认为它有一个行星,内核为岩石,表面上覆盖了一层液态甚至是固态的氢和氦。

如果你能站在土星表面,你在那的体重几乎和你在地球上的体重是一样的。

因为土星密度很低,尽管它的体积很大,其引力只比地球大一点点。

土星的密度比水的密度低。

像其他气态巨行星一样,土星自形成以来一直在降温。

土星核心内部的氦气被冷却成一种氢-氦液体。

然而,这个由气体转变成液体的过程释放了热量,相变所产生的热量被认为加热了土星大气层且促成了其磁场的产生。

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先驱者11号 © NASA

土星已经部署了大量太空探测器。

先驱者11号是首个飞过土星的探测器。

旅行者1号和旅行者2号也飞过土星。

卡西尼-惠更斯号宇宙飞船是美国国家航天局和欧洲航天局的合作项目。

卡西尼-惠更斯号是首个直接飞向土星的宇宙飞船。

自2004年降落至今,卡西尼探测器已经发现15个土星卫星,它们其中还有十个以上仍未被命名。

在卡西尼号探测器进入土星轨道的同时,惠更斯号探测器降落至土卫六。

惠更斯号发来的图片显示了土卫六上的液态碳氢化合物创造了湖泊和溪流。

在土卫六的水圈里,甲烷和乙烷取代了水,进行蒸发和降雨的过程。

身披巨大圆环的行星——土星

土星上的季节

土星像地球一样也有轴倾角,地球的轴倾角大致是23°,土星的是27°。

冬季的半球呈现蓝色。

土星环与土星一起倾斜。

在土星的春分期间,土星环相对于地球是侧着的。

对土卫六的持续观测表明,土卫六的湖区有几个碳氢化合物湖,随着土星季节的变化,这些湖有所增大和缩小,但并没有完全消失。

然而,土星上的夏天对我们而言依旧寒冷。

惠更斯号探测器记录到泰坦的表面温度为-290℉。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. thetimenow-再来一碗

无处不在的微塑料!潜藏体内多年,暗藏致癌巨大隐患

现代人生活中早已被塑料产品包围,从日常饮水瓶、食品包装袋到洗护用品、衣物纤维,塑料渗透衣食住行方方面面,而肉眼看不见的微塑料,正悄悄入侵人体各个器官,近年来多项权威科研证实,微塑料长期堆积体内,存在明确致癌风险,成为威胁全民身体健康的隐形健康杀手。

微塑料定义为直径小于 5 毫米的塑料微小颗粒,来源十分广泛。

塑料制品经过风吹日晒、水流冲刷自然风化碎裂,洗护磨砂颗粒、化纤衣物洗涤脱落颗粒、外卖餐盒降解残渣,都会形成海量微塑料,混杂在水源、空气、食物之中,人类每天都在不经意间摄入大量微塑料颗粒。

人体摄入微塑料主要有三大途径,首先是饮水摄入,自来水、瓶装水中均检测出微塑料成分;

其次是饮食摄入,海鲜水产、腌制食品、外卖熟食极易附着微塑料;

最后是呼吸吸入,空气中漂浮的微塑料粉尘,会随着呼吸进入呼吸道,渗透进入血液循环系统。

微塑料进入人体后无法被肠胃消化分解,也难以正常代谢排出体外,会长期沉积在肠胃、血管、肺部等部位。

细小塑料颗粒会持续磨损内脏黏膜,破坏人体正常细胞组织,扰乱身体代谢机能。

长期大量堆积后,微塑料携带的塑化剂、有毒化学物质会持续侵蚀细胞,诱发细胞病变,逐步提升人体患上恶性肿瘤的概率,也就是大众熟知的致癌隐患。

除致癌风险外,微塑料还会引发多种慢性疾病,造成肠胃紊乱、免疫力下降、皮肤过敏、内分泌失调等问题,尤其对体质较弱的老人、儿童、孕妇伤害更大,严重影响身体正常发育与身体健康。

如今微塑料污染已经蔓延至全球深海、极地地区,生态污染形势十分严峻。

日常想要减少微塑料摄入,养成健康防护习惯尤为重要。

生活中减少一次性塑料袋、塑料餐具、瓶装水使用,优先选择玻璃、陶瓷、不锈钢环保器具;

少吃外卖熟食、生冷海鲜;

衣物尽量选择纯棉材质,减少化纤衣物清洗带来的微塑料污染。

全民减少塑料使用,既能守护自身身体健康,也能缓解地球生态微塑料污染,筑起健康与生态双重防护线。

原子弹是怎样释放巨大能量的?

原子弹是核武器之一。

核武器是指利用能自持进行核裂变或聚变反应释放的能量,产生爆炸作用,并具有大规模杀伤破坏效应的武器的总称。

其中主要利用铀235或钚239等重原子核的裂变链式反应原理制成的裂变武器,通常称为原子弹。

主要利用重氢或超重氢等轻原子核的热核反应原理制成的热核武器或聚变武器,通常称为氢弹。

煤、石油等矿物燃料燃烧时释放的能量,来自碳、氢、氧的化合反应。

一般化学炸药如梯恩梯爆炸时释放的能量,来自化合物的分解反应。

在这些化学反应里,碳、氢、氧、氮等原子核都没有变化,只是各个原子之间的组合状态有了变化。

核反应与化学反应则不一样。

在核裂变或核聚变反应里,参与反应的原子核都转变成其他原子核,原子也发生了变化。

因此,人们习惯上称这类武器为原子武器。

但实质上是原子核的反应与转变,所以称核武器更为确切。

核武器爆炸时释放的能量,比只装化学炸药的常规武器要大得多。

例如,1千克铀全部裂变释放的能量约81013焦耳,比1千克梯恩梯炸药爆炸释放的能量4.19106焦耳约大2000万倍。

因此,核武器爆炸释放的总能量,即其威力的大小,常用释放相同能量的梯恩梯炸药量来表示,称为梯恩梯当量。

美、苏等国装备的各种核武器的梯恩梯当量,小的仅1000吨,甚至更低;

大的达1000万吨,甚至更高。

核武器爆炸,不仅释放的能量巨大,而且核反应过程非常迅速,微秒级的时间内即可完成。

因此,在核武器爆炸周围不大的范围内形成极高的温度,加热并压缩周围空气使之急速膨胀,产生高压冲击波。

地面和空中核爆炸,还会在周围空气中形成火球,发出很强的光辐射。

核反应还产生各种射线和放射性物质碎片;

向外辐射的强脉冲射线与周围物质相互作用,造成电流的增长和消失过程,其结果又产生电磁脉冲。

这些不同于化学炸药爆炸的特征,使核武器具备特有的强冲击波、光辐射、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲等杀伤破坏作用。

核武器的出现,对现代战争的战略战术产生了重大影响。

原子弹主要是利用核裂变释放出来的巨大能量来起杀伤作用的一种武器。

它与核反应堆一样,依据的同样是核裂变链式反应。

按理,反应堆既然能实现链式反应,那么只要使它的中子增殖系数k大于1,不加控制,链式反应的规模将越来越大,则最终会发生爆炸。

也就是说,反应堆也可以成为一颗“原子弹”。

实际上也是这样,若增殖系数k大于1而不加控制的话,反应堆确实会发生爆炸,所谓反应堆超临界事故就是属于这样一种情况。

但是,反应堆重达几百吨、几千吨,无法作为武器使用。

而且在这种情况下,裂变物质的利用率很低,爆炸威力也不大。

因此,要制造原子弹,首先要减小临界质量,同时要提高爆炸威力。

这就要求原子弹必须利用快中子裂变体系,装药必须是高浓度的裂变物质,同时要求装药量大大超过临界质量,以使增殖系数k远远大于1。

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