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人類觀測土星歷史

在史前時代就已經知道土星的存在,在古代,它是除了地球之外已知的五顆行星中最遠的壹顆,並且有與其特性相符的各式各樣的神話。在古羅馬神話中它是農神,從這顆行星所采用的名字,它是農業和收獲的神祇。羅馬人認為他與希臘神克洛諾斯,希臘人認為最外層的行星是神聖的克洛諾斯,而羅馬人也承襲這個傳統。

在印度占星學,有9個占星用的天體,像是著名的納瓦格拉哈歷(Navagraha,梵文: ?),土星是其中之壹稱為“Sani”或“Shani”, 法官在眾行星之中,由大家***同評判各自的行為是好或是壞。古代的中國和日本文化依據中國的五行之說選定這顆行星是土星,是在傳統上用於自然分類的元素之壹。在古希伯來語,土星稱為“Shabbathai”,它的天使是卡西爾(Cassiel),意思是智慧之神或有益於身心的;是Agiel(精靈),它更為黑暗的壹面就是惡魔(lzaz)。在奧圖曼土耳其使用的烏爾都語和馬來語,它的名稱是“Zuhal”,是從阿拉伯文 轉化過來的,

使用口徑1.5厘米的望遠鏡就能看見土星環,但直到1610年伽利略用望遠鏡看了才知道它的存在。他雖然起初認為是在土星兩側的衛星,直到克裏斯蒂安·惠更斯使用倍數更高的望遠鏡才看清楚並認為是環。惠更斯也發現了土星的衛星土衛六。不久之後,卡西尼發現了另外4顆衛星:土衛八、土衛五、土衛三和土衛四。在1675年,卡西尼也發現了著名的卡西尼縫。

之後壹段時間都沒有進壹步的有意義發現,直到1789年威廉·赫歇爾才再發現兩顆衛星:土衛壹和土衛二。形狀不規則的土衛七和土衛六有著***振,是在1848年被英國發現的。

在1899年,威廉·亨利·皮克林發現土衛九,壹顆極度不規則衛星,它沒有如同更大衛星般的同步轉動。菲比是第壹顆被發現的這種衛星,它以周期超過壹年的逆行軌道繞著土星公轉在20世紀初期,對土衛六的研究在1944年確認他有濃厚的大氣層 - 這是在太陽系的衛星中很獨特的特征,

現代探測

先驅者號

為了探測太陽系外圍空間的物理情況,1973年4月“先驅者11號”上天,1979年9月1日飛臨土星,成為第壹個就近探測土星的人造天體。

“先驅者”11號發現土星有壹個由電離氫構成的廣延電離層,其高層溫度約為977℃。觀測結果表明,土星極區有極光。

“先驅者11號”飛船於1979年8月、9月在距土星128萬公裏處發現,土星磁場十分特殊,磁場圖很像壹條大鯨魚,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公裏。磁場範圍比地球的磁場範圍大上千倍,但比木星磁場小,也沒有木星磁場復雜。

旅行者號

“旅行者”1號、2號在考察完木星後,繼續駛向土星,對土星進行考察。完成考察土星的任務後,“旅行者2號”又繼續飛向天王星和海王星,對它們進行考察。這些“壹身多任”的宇宙飛船,為我們帶來了土星的新消息。

美國國立光學天文臺的科學家們在研究“旅行者”2號發回的土星照片時,發現了壹個奇怪的現象:在土星的北極上空有個六角形的雲團。這個雲團以北極點為中心,並按照土星自轉的速度旋轉。土星北極的六角形雲團並不是“旅行者”2 號直接拍到,因為“旅行者”2 號並沒有直接飛越土星北極上空。但它在土星周圍繞行時,從各個角度拍下了土星照片。天文學家們把那些照片合成以後,才看清了土星北極上空的全貌,也才發現了那個六角形雲團。土星北極上空六角形雲團的出現,促使科學家們不得不重新認識土星,NASA推測其成因與土星的氣候有關。

卡西尼號

卡西尼號(Cassini)是卡西尼—惠更斯號的壹個組成部分。卡西尼—惠更斯號是美國國家航空航天局、歐洲航天局和意大利航天局的壹個合作項目,主要任務是對土星系進行空間探測。卡西尼號探測器以意大利出生的法國天文學家卡西尼的名字命名,其任務是環繞土星飛行,對土星及其大氣、光環、衛星和磁場進行深入考察,

“卡西尼號”太空探測器在經過6年8個月、35億千米的漫長太空旅行之後,已於北京時間2004年7月1日12時12分按計劃順利進入環繞土星轉動的軌道,開始對土星大氣、光環和衛星進行歷時4年的科學考察

“卡西尼號”在環繞土星運行的4年中,將近距離地縱覽土星全貌,對土星和它眾多的衛星進行全面考察。

“卡西尼號”從2004年1月起,就開始拍攝土星家族全面、完整的照片和電影。“卡西尼號”攜帶的照相機,比哈勃太空望遠鏡上的同類照相機性能更好。

在臨近入軌之前,2004年6月11日,它對土衛九進行了探測,拍攝了這顆衛星極其清晰的照片。土衛九是土星距離最遠的壹顆衛星,半徑110千米,科學家猜想它是被土星俘獲的壹顆小行星。“卡西尼號”在離開它2000千米處經過對它的質量和密度進行了測量,

2005年2月17日,“卡西尼號”將在離開土衛二1179千米處經過,而同年3月9日,距離更近到499千米。土衛二半徑250千米表面非常明亮,幾乎能反射百分之百的陽光。科學家懷疑它的表面是光滑的冰層,“卡西尼號”將探測它的磁場以判斷它的表層下面是否有含鹽分的水存在。

2005年4~9月,“卡西尼號”的軌道將從土星赤道面改變到與這壹平面成22度夾角,居高臨下對土星光環和大氣進行測量,進壹步探測光環結構、組成光環的物質粒子和土星大氣物理特性。

2005年9~11月,“卡西尼號”將逐個接近土衛四、土衛五、土衛七和土衛三,分別對它們進行觀測。土衛四半徑560千米土衛五半徑870千米,它們的外表很像我們的月亮,密布環形山。土衛七位於土衛六與土衛八之間形狀不規則最長處直徑175千米,很像壹顆小行星。土衛三半徑530千米,密度和水壹樣,很可能是壹個冰球

2006年7月到2007年7月,“卡西尼號”將系統地監視和拍攝土星、土星光環、土星磁層的圖像。2007年7~9月它將再次拍攝土星及其家族的電影,並在9月10日到離開土衛八約1000千米處對土衛八進行觀測。土衛八半徑為720千米其表面壹面顏色很暗,另壹面卻接近白色,很為奇特。

2007年10月到2008年7月,“卡西尼號”將逐步地進壹步增大軌道與土星赤道平面的夾角,最後達到75?郾6度這樣“卡西尼號”就能更好地觀測土星的光環,測量遠離土星赤道平面處的磁場和粒子、監視土星的兩極地區和觀測土星極光現象。其間,在2007年12月3日和2008年3月12日,它將兩次接近土衛十壹,分別在離開土衛十壹6190千米和995千米處對這顆衛星進行觀測。

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