大家知道，土星有一個(gè)美麗的光環(huán)。早在300多年前，意大利科學(xué)家伽利略首次用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)土星，他發(fā)現(xiàn)土星兩邊好像“長(zhǎng)著”什么附著物?？墒怯媚羌芎?jiǎn)陋的小望遠(yuǎn)鏡無(wú)法看清楚。伽利略所發(fā)現(xiàn)的東西其實(shí)就是土星的光環(huán)。
環(huán)繞土星的稀薄的美麗光環(huán)，不僅使土星本身變得漂亮，也把整個(gè)太陽(yáng)系裝飾得更美觀了。當(dāng)一個(gè)人第一次用眼睛接近望遠(yuǎn)鏡的時(shí)候，對(duì)他來(lái)說(shuō)，除了月亮，土星光環(huán)也許就是最奇妙的景色了。人類對(duì)土星及其光環(huán)的探索，是一個(gè)漫長(zhǎng)而又艱辛的過(guò)程。
隨著世界航空航天技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)土星的了解逐步深入。
太空船“先驅(qū)者11號(hào)”、“旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”自1979年以來(lái)先后探測(cè)了土星。飛船從太空深處向地球發(fā)回了大量有關(guān)土星本體、光環(huán)、衛(wèi)星的彩色照片和多種信息。飛船拍攝的照片顯示，土星本體呈淡黃色，彩色的帶狀云環(huán)繞著赤道部，云上有一些美麗的斑點(diǎn)及旋渦狀動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，北極區(qū)呈淺藍(lán)色。
另外，“先驅(qū)者11號(hào)”還探測(cè)出土星高層大氣存在著主要由電離氫組成的電離層。土星上存在很強(qiáng)的跨度達(dá)6萬(wàn)千米的雷暴閃電（木星上也發(fā)現(xiàn)過(guò)這種情況）。在距土星128萬(wàn)千米處，飛船發(fā)現(xiàn)土星有磁場(chǎng)以及磁層結(jié)構(gòu)。土星磁場(chǎng)強(qiáng)度比木星磁場(chǎng)強(qiáng)度弱得多，其強(qiáng)度只有木星磁場(chǎng)的1/20，但比地磁場(chǎng)要大上千倍。從整體上看，土星磁層像一頭頭部圓鈍、尾部粗壯的“巨鯨”。位于磁層內(nèi)的土星輻射帶強(qiáng)度弱于地球，但其輻射帶范圍卻是地球輻射帶的10倍?？臻g探測(cè)還證實(shí)，土星所發(fā)出的能量是從太陽(yáng)得到能量的2.5倍，這一點(diǎn)與木星一樣，表明其也有內(nèi)在能源。
“卡西尼號(hào)”土星探測(cè)器，1997年10月發(fā)射，2004年7月開(kāi)始繞土星飛行，對(duì)土星、土星衛(wèi)星和土星環(huán)進(jìn)行探測(cè)。由它上面放出的“惠更斯號(hào)”子探測(cè)器，在土衛(wèi)六上著陸，實(shí)地考察那里的生命之謎。
天文學(xué)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，土星的光環(huán)不是地面看到的3個(gè)、5個(gè)或7個(gè)，而是成千上萬(wàn)個(gè)。從飛船發(fā)回的照片看上去，土星光環(huán)與一張密紋唱片很相似，可謂“環(huán)中有環(huán)”。讓人更為眼花繚亂的是，光環(huán)呈現(xiàn)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的波浪狀，還有的環(huán)呈不對(duì)稱的鋸齒狀、輻射狀，有的光環(huán)甚至像辮子一樣互相絞纏著?？茖W(xué)家對(duì)此現(xiàn)象十分驚異。
土星光環(huán)在土星表面上空伸展13.7萬(wàn)千米遠(yuǎn)，其厚度僅有1.6～3.2千米。事實(shí)上，無(wú)數(shù)大小不等的物質(zhì)顆粒組成了土星光環(huán)，所有的物質(zhì)顆粒都是直徑幾米到幾微米的石塊、冰塊或塵埃。構(gòu)成土星光環(huán)的這些物質(zhì)快速圍繞土星運(yùn)動(dòng)，在太陽(yáng)光的映照下，絢麗多姿，土星因此被裝扮得異常漂亮。
眾多科學(xué)家不僅對(duì)美麗的土星本身有極大的興趣，而且也很重視土星的龐大家族。后來(lái)，太空船在以前的基礎(chǔ)上又發(fā)現(xiàn)了13顆土星的衛(wèi)星，由此使土星衛(wèi)星的數(shù)目達(dá)到23顆。土星衛(wèi)星體積大多很小，有的衛(wèi)星直徑僅二三十千米，直徑超過(guò)100千米的衛(wèi)星只有5顆。
土衛(wèi)六是土星的衛(wèi)星中最大的一顆，僅次于太陽(yáng)系最大的衛(wèi)星——木衛(wèi)三（半徑為2634千米）。土衛(wèi)六的半徑為2414千米，土衛(wèi)六上存有濃密的大氣層，氮（約占98%～99%）為其主要成分，其余是甲烷（即天然氣）以及微量的丙烷、乙烷和其他碳?xì)浠衔?，厚度約2700千米。一些科學(xué)家認(rèn)為，可能有原始生命在土衛(wèi)六上存在過(guò)。由于它和太陽(yáng)相距遙遠(yuǎn)，高層大氣的溫度在-100℃左右，低層大氣溫度約-180℃。
1997年10月15日格林尼治時(shí)間8點(diǎn)43分，美國(guó)的“大力神4B”運(yùn)載著“卡西尼號(hào)”宇宙飛船，從肯尼迪宇航中心順利升空，開(kāi)始了為期7年的奔向土星的航行。根據(jù)計(jì)劃，“卡西尼號(hào)”飛船抵達(dá)目標(biāo)后，對(duì)土星和土星的衛(wèi)星——土衛(wèi)六進(jìn)行探測(cè)是其主要任務(wù)。這次航行的目的是為了探尋土衛(wèi)六是否有生命以及獲取地球生命進(jìn)化的線索。
這個(gè)項(xiàng)目由歐洲航天局、美國(guó)航空航天局和意大利航天局?jǐn)y手合作開(kāi)發(fā)。由“大力神”火箭運(yùn)載的“卡西尼號(hào)”宇宙飛船被送往土星軌道，2004年7月1日兩層樓高的探險(xiǎn)機(jī)器人在土衛(wèi)六登陸?！翱ㄎ髂崽?hào)”完成了有史以來(lái)的首次環(huán)繞土星軌道運(yùn)行，從2004～2008年將繞行74圈?！翱ㄎ髂崽?hào)”將45次掃過(guò)土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六，它與火星的大小相近，比水星和冥王星都大。2005年11月6日，它在軌道上向土衛(wèi)六分離釋放出“惠更斯號(hào)”子探測(cè)器（由歐洲空間局制造）。它通過(guò)降落傘降落在泰坦衛(wèi)星上，從而成為在另外一個(gè)星球的衛(wèi)星表面著陸的第一個(gè)外空探測(cè)器。人類能夠依據(jù)其反饋的資料更好地了解土星。
“旅行者1號(hào)”飛船在飛越土星時(shí)，對(duì)土衛(wèi)一、土衛(wèi)四和土衛(wèi)五的探測(cè)取得了很大的成功。在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向的半個(gè)球面上，發(fā)現(xiàn)有很多由撞擊形成的環(huán)形山，而另外半個(gè)球面上卻很少有這樣的環(huán)形山。土衛(wèi)一的直徑約390千米，而其最大的環(huán)形山直徑竟達(dá)128千米，在環(huán)形山的底部有一座高達(dá)9000米的山峰。
土衛(wèi)三的直徑超過(guò)1000千米，在其表面，也有許多幾十億年前因隕星撞擊而留下的隕石坑，其中一個(gè)坑的直徑達(dá)400千米，底深約16千米，在它的另一側(cè)有一條長(zhǎng)達(dá)800千米的既深又寬的大峽谷。土衛(wèi)二直徑約500千米，它有十分“光滑”的表面，即“星疤”很少，這實(shí)在是一個(gè)奇怪的現(xiàn)象。土星衛(wèi)星可能由一半水冰一半巖石構(gòu)成，其密度都在每立方厘米1.1～1.4克之間，且有厚厚的冰層覆蓋在巖石核的周圍。
目前，土星在很多方面仍存在著許多未徹底揭開(kāi)的謎。科學(xué)家們正以嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度，努力深入探索和研究這個(gè)謎。我們相信，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，這些謎總有一天會(huì)水落石出的。
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