土星的星体卫星介绍

木青 1172分享

土星拥有非常多的卫星,已确认的已经多达62个;而我们的地球只有一个卫星,也就是月亮。那么,土星为什么有那么多卫星?

星体卫星

土星的光环由无数个小块物体组成,它们在土星赤道面上绕土星旋转。土星还是太阳系中卫星数目仅次于木星的一颗行星,周围有许多大大小小的卫星紧紧围绕着它旋转,就象一个小家族。近几年随着观测技术的不断提高大行星卫星的数量急剧攀升,至今已发现的土星卫星就已经超过了60颗。土星卫星的形态各种各样,五花八门使天文学家们对它们产生了极大的兴趣。最著名的“土卫六”上有大气,是太阳系已知的有大气卫星中的一员。

土星有一个显著的环系统,主要的成分是冰的微粒和较少数的岩石残骸以及尘土已经确认的土星的卫星有62颗,其中9个是1900年以前发现的。其中,土卫六是土星系统中最大和太阳系中第二大的卫星(半径2575KM)(太阳系最大的卫星是木星的木卫三半径2634KM),比行星中的水星还要大;并且土卫六是唯一拥有明显大气层的卫星土卫一到土卫十按距离土星由近到远排列为:土卫十、土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八、土卫九。土卫十离土星的距离只有159,500公里,仅为土星赤道半径的2.66倍,已接近洛希极限。这些卫星在土星赤道平面附近以近圆轨道绕土星转动。

土星有众多的卫星。精确的数量尚不能确定,所有在环上的大冰块理论上来说都是卫星,而且要区分出是环上的大颗粒还是小卫星是很困难的。到2009年,已经确认的卫星有62颗,其中52颗已经有了正式的名称;还有3颗可能是环上尘埃的聚集体而未能确认。许多卫星都非常的小:34颗的直径小于10 公里,另外13颗的直径小于50 公里,只有7颗有足够的质量能够以自身的重力达到流体静力平衡。

1980年,当旅行者号探测器飞过土星时,在原有的九颗卫星(土卫一、土卫二、土卫三、土卫四、土卫五、土卫六、土卫七、土卫八和土卫九)基础上,又发现了八颗新的卫星。但是很难说土星究竟有多少卫星。一些组成土星光环的较大的粒子实际上也许就是小卫星。土星在太阳系中拥有的卫星最多。跟木星卫星不一样,土星卫星不能简单地以成分和密度归类划分。"旅行者号"所发现的卫星显示出复杂多样的特征。

除土卫六外,天文学家从“旅行者号”飞船发回的资料发现,土星的其他卫星都比较小,在寒冷的表面上都有陨击的疤痕,像破碎了的蛋壳。土卫一表面上有一个直径达128公里的陨石坑;土卫二有着荒凉的平原、陨石坑和断皱的山脊,它的不同区域代表着不同的历史时期;土卫三上有一个又深又宽,长约800公里的裂谷;土卫四表面有稀疏而明亮的条纹,它们都环绕着陨石坑。

拓展

首先,太阳系形成过程中形成了大大小小的天体(当然都远远没有太阳大),一个小天体距离太阳越近,其活动的空间越小,能够遇到其他大的行星吸引它变成卫星的机会也越小,并且我们也很清楚离太阳越近太阳的引力越大,所以这个小天体更大的可能是围绕太阳成为一颗行星或小行星,而不是卫星。就好比水星个头和月亮接近,但水星因为直接受到太阳更大的吸引力、围绕太阳旋转所以是一颗行星。

其次,离太阳越远,围绕太阳的圆周的周长、面积都越大,在太阳系早期该轨道沿途所容纳的宇宙尘埃也越多,它们所汇聚成的小星体也多。另外,在大约火星和木星轨道之间的“冻结线”(Frost line)位置,由于太阳加热效果,线以内水、氨和甲烷等只能以液态或气态存在,不能形成天体;但这条线以外,这些成分却可以凝固成固体,并成为天体的组成部分。如果有质量大的行星离它们很近,近处的吸引力大于远处的太阳,星体就能被行星吸引成为卫星。土星不但自己所处的位置尘埃多(自己还拥有一个尘埃和碎石构成的土星环),而且离凯伯带(Kuiper belt)比较近,那是由数十亿颗在海王星轨道之外绕行的小型冰体构成的碟形带(冥王星就属于个头较大的凯伯带天体),偶然捕获到来自凯伯带天体使其成为卫星的机会比较大。因此,土星卫星的“原料库”也非常大。

当然这里还是要说到土星个头大的问题了。土星的体积是地球的745倍,质量是地球的95.18倍,它的吸引力要比地球大得多。结合它到太阳的距离,可以计算一个名为Hill Sphere的参数,是关于星球周围引力平衡、能够容纳卫星的空间有多大,限于篇幅就不再讲解了,感兴趣的朋友可以搜索一下。木星的Hill Sphere直径比地球的Hill Sphere直径大了将近百倍。

并且,还有一种理论,因为木星的质量很大,小天体在被木星吸引的天体靠近它到名为“洛希极限”(Roche limit)的位置时,会被潮汐力撕裂解体留下较坚固的内核部分,表面逐渐累积松散的土星光环物质(宇宙尘埃等),慢慢变大最终形成卫星。

    热门标签

    657179