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本文转自:中国气象报
土星是一颗巨大的气态行星,它位于围绕太阳公转行星的第六位,自转轴倾角约为27°,绕太阳公转一周需要29.4571年,所以大约每隔14~15年土星就会经历一次春分或秋分。与其他行星不同的是,土星拥有全太阳系最神秘、优雅、有识别度的饰物——土星环。这条宽度超过数万公里,但厚度却只有十余米的条带,主要由冰块、尘埃构成。当土星春分这一天到来时,太阳将会垂直照射在土星环上,借助这个时机,我们能发现平常很难看到的一些“细节”。
例如,在2008年7月至2009年8月期间,探索土星的人造航天器“卡西尼号”,环绕土星飞行60多次,先后飞掠土卫六21次、土卫二7次、土卫一6次,还有土星的其他卫星,借助春分这一关键时间点,完成了一系列重要探测,获得了可观的科学成果。
土卫三十五的直径只有8公里,它处在土星A环外层42千米宽的环缝中。就是这样一颗毫不起眼的小天体,它所产生的引力作用在环缝边缘的物质上,使其垂直结构发生改变。根据投影长度估算,在引力拉动下其高度约为土星环厚度的150倍,类似的现象还出现在土卫十七和土卫十六对F环的拉扯作用上。正是借助土星环自身在内侧环上的投影,完美展现了隐藏在光环中的土星微小卫星对环缝边缘所产生的巨大影响。
而就在当年土星春分即将到来的2009年7月26日,“卡西尼号”在太阳近乎直射土星环的强光下,发现了一颗直径只有400米左右的卫星。这么“迷你”的身形,即便是放在月球周围怕也是不容易被发现呢!而对它的发现与探测,还是源于土星春分所创造的条件——当它在土星环上留下长达41公里的影子时,其行踪清晰地暴露在探测器之下。经过测算分析,这颗“迷你”卫星距离B环外侧480公里,几乎处于悬浮在土星光环平面上空大约200米的位置,而平日的它,几乎和背景光环融为一体。
放眼太阳系的其他区域,内环的石质行星如水星、金星,最大的气态行星木星,它们的自转轴倾角都很小,季节变化不大,春分的特征很不明显,几乎和日常时候没什么区别。值得一提的是天王星,它距离太阳约30亿公里,太阳光到达这里时能量强度已变得很低,所以这里非常寒冷,气温在零下226℃左右。同时,由于它的自转轴倾角达到了夸张的82°,就如同是躺在轨道上运行一般,再加上公转一周需要84年之久,所以在这颗寒冷且黑暗的“冰蓝之星”上,你能见到太阳系数一数二的季节变化,以及常年都在刮着的甲烷风暴。