太空深处探土星

土星是太阳系中大小和质量仅次于木星的大行星,也是夜空中最美丽的行星,神奇壮美的土星环不知让多少天文学家和爱好者为之着迷。 自1979年9月11日美国"先驱者"11号飞临土星以来,"旅行者"1号、"旅行者"2号、哈勃空间望远镜等前赴后继,纷纷聚焦土星,取得了许多新的振奋人心的发现。今年7月1日,美国宇航局(NASA)的"卡西尼"号航天器在经历近四年的漫长太空之旅后,将再次飞抵土星,全面探测土星及其卫星,"卡西尼"携带的"惠更斯"探测器将首次登临土星最大的卫星土卫六即泰坦,揭开悬而未决的重大科学疑问。由此,土星的空间探测历史又将翻开崭新的一页。 我们特地在这个历史性时刻到来之前遴选了一些历史上著名的土星探测照片,以飨广大读者。让我们在品味土星倩影的同时,期待"卡西尼"的上佳表现。并敬请读者继续关注本刊今后的追踪报道。     

举世瞩目的土星探险

土星是太阳系仅次于木星的第二大行星。人们在天文望远镜中所看到的行星中,土星是最美丽的,因为它腰部带有非常显著、宽阔和明亮的光环。从1979年"先驱者"11号开始,先后共有3个空间探测器飞越土星,但它们的探测只是浮光掠影,限于条件未做详细考察。1997年10月15日升空的"卡西尼"号探测器,将于2004年7月飞抵土星轨道。半年多后,"卡西尼"号将向土卫六大气层投放"惠更斯"号子探测器。人们正期盼着"卡西尼"号及其子探测器"惠更斯"号能早日传来土星探测新信息。     

令人神迷的"卡西尼"土星图像

"卡西尼"号探测器目前正在一点一点地靠近土星,预计将于7月1日进入土星轨道。随着它与土星渐渐靠近,它所拍摄的土星照片也越来越清晰,"卡西尼"探测土星的序幕已经揭开,高潮即将来临。 图1:土星环及其阴影。今年5月10日,"卡西尼"号从距离土星2720万千米处拍摄,照片的清晰度为每像素约162千米。半透明的A环和最外侧的F环投影在土星的北半球。 图2:土星F环与牧羊卫星。"卡西尼"从距离土星3140万千米处拍摄,照片的清晰度为每像素约187千米。最外侧的细环是F环,土卫Prometheus和Pandora分别位于F环的内、外两侧,其巧妙的轨     

"卡西尼"土星探测计划详解

"卡西尼"号土星探测计划是一项以美国宇航局和欧洲空间局为主、共有17个国家参加的大型国际合作课题,它是人类进入空间时代以来最激动人心的探测项目之一。 "卡西尼"号1997年10月15日在卡那维拉尔角肯尼迪宇航中心发射升空,经过近8年的长途跋涉,按计划于今年7月1日飞临土星,进入距离土星2万多千米的环绕土星运转的轨道,将要围绕土星运行4年,共绕土星旋转74圈,对土星、土星的卫星和光环作详细的观察和探测。"卡西尼"号飞船直径3米,高7米,重6.4吨,除携带27种最先进的科学仪器设备之外,还携带了一个探测土卫六的子飞船"惠更斯"号。这是人类对太阳系中某一颗行星进行的最周密、持续时间最长的一次探测,探测任务极其丰富。     

土星极光出乎天文学家所料

波士顿大学John Clarke领导的一个美国和欧洲行星科学家小组的一项最新研究修订了土星磁场和极光产生的理论。前段时间在地球轨道上运行的哈勃空间望远镜和去土星途中的卡西尼探测器上的仪器共同观测了土星中极区域。Clarke及其小组发     

“卡西尼”号奔向土星

“卡西尼”号奔向土星＠健行“卡西尼”号奔向土星１９９７年１０月１５日凌晨,美国东部时间４点４３分,一艘装备精良的大型宇宙飞船“卡西尼”号在卡那维拉尔角的肯尼迪航天中心由“大力神”火箭送入太空,开始了它奔向土星的漫漫旅程。这是人类在继“海盗”号、“先驱者”号...     

土星卫星的精密定轨方案

由于星际探测事业的发展,对土星卫星的定位精度要求愈来愈高,经典的分析法定轨方法已难以适应,在当今计算技术条件高度发展的背景下,本文给出了土星卫星的数值法定轨方案,采用了土星卫星运动的高精度力学模型,并运用１８７４－１９８９这１００多年间的观测资料,引用现代最小二乘估计,对土星卫生进行精密定轨。该方案可以在引用同样的力学模型的前提下,对土星各颗卫星进行定轨,亦可同时进行多颗卫星的定轨。相应的软件比较     

土星的季节

地球的自转轴与其绕日轨道面垂直方向的偏离,即黄赤交角（以下称“倾角”）为23°．5。地球白转与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。虽然土星的赤道面与其绕日轨道面的交角与地球的相近,为26°．7,但各个季节的天数要比地球上相应的季节长得多,这是因为土星的公转周期为地球的29．5倍。     

发现土星南极顶端奇怪热斑

天文学家用凯克1望远镜发现在土星南极的顶端有一个奇怪的“热斑”,从红外图像上看可能是一个热的旋涡与地球高层大气出现的射流(jet stream)相比,土星的极旋涡是一个持久的大尺度现象,从观测资料上看它已至少持续了两年。     

木星、土星核心可能超乎想像

太阳系的两大行星之王—木星和土星的核心区域,一直是科学家试图了解的神奇之地。那里的气压高达地球大气压的7000万倍,如此极端的环境下,很可能出现一些超乎人们想像的物质,例如液态金属。提起液态金属,我们首先想到的就是水银。但是最近伯克利大学的物理学家研究指出,在木星和土星的核心,氦和氢很可能会混合成一种液态合金,     

土卫与土星环的碰撞

近日,美国宇航局网站公布了卡西尼号飞船拍摄的土卫十六（普罗米修斯）和土星F环碰撞产生“涟漪”的视频,F环上的物质被拽向卫星,在环上留下一道道暗条（http/／saturnjplnasa．gov／multimedia／videos／video-detailmcfm？ideoID=163）。土卫十六每14．7小时绕土星一周,每次当它运行到离土星最远处时,离F环最近,此时就会把物质从F环上拽出。     

土星卫星CCD定位观测的初步分析

发表了１９９４年８月土星主要卫星ＣＣＤ观测的相对位置资料及其与理论值的比较分析。观测使用了开放实验室分山基地的１５６ｃｍ天体测量望远镜上的ＣＣＤ探测器．对观测资料的分析表明；Ｒｈｅａ和Ｄｉｏｎｅ相对于Ｔｉｔａｎ的位置精度为０．１２”。这相当于距离土星７００ｋｍ．土星卫星ＣＣＤ观测与最佳的照相观测比较，其位置精度相当。     

由土卫九(Phoebe)轨道数值改进求解土星质量

为测定土星质量,对收集到的1905年至2006年期间的686次观测[其中包括182次照相观测和504次CCD(电荷耦合器件)观测]通过数值积分进行拟合来改进土星的暗弱的外卫星Phoebe的轨道,并得到土星系总质量msa的新的测定值:3 497.0-1msun(太阳质量),为更精确地测定土星质量提供了一个有价值的参考值。     

木星、土星、天王星及其规则卫星的形成

太阳系原始星云盘内木星和土星区域,尘粒先形成行星的固态核.固态核的质量增加到10~(25)克量级时,就开始吸积气体,在核周围逐渐形成了自转着的扁气壳.尘粒和小冰块进入气壳后,大部分落入核,小部分由于气壳物质的阻尼而使其轨道的e,i值减小,在核周围形成很扁的星子盘,规则卫星就在其内形成.气壳物质后来落到核上面,成为木星和土星的中层和外层.由于中心体的质量增加,规则卫星的轨道便缩小几倍.靠近土星的卫星落人土星的洛希极限内,瓦解为土星光环.天王星未形成气壳.质是约天王星质量的5％的残余大星于碰到天王星,使它侧向自转起来;同时碰出很多物质,这些物质的一部分在天王星赤道面上绕天王星转动起来,并较快地冷却,形成了五个天卫和最近发现的光环。     

观测所获得的土星卫星1988年坐标及其与理论值比较

本文发表我们于1988年在云南天文台1m望远镜通过对土星卫星照像观测所归算出的土星卫星的位置,并与理论计算值进行比较分析。     

益阳市爱好者观测木星土星

天文爱好者们都知道,木星于１９９８年９月１６日在宝瓶座冲日,随后不久,美丽的土星又于１０月２４日在双鱼座冲日。这两件事是去年爱好者们期待的盛事,亦是观测欣赏这两颗大行星的最佳时机。为此,我们湖南省益阳市“爱星天文台”精心组织了近千名中小学生及爱好者进...     

发现土星和木星的新卫星

就在不久前,天王星因有21颗卫星而被视为太阳系中拥有卫星最多的一颗行星,但曾几何时,土星和木星的卫星数已遥遥领先,土星以30颗卫星的优势荣居榜首。 去年公布12颗新土卫之后,里克天文台的格拉德曼和他的国际观测伙伴用望远镜重新对它们进行观测,并修正了轨道。格拉德曼在他的网址(www.obs-nice.fr/saturn)上指出,它们属于不规则卫星,都很小,直径     

土星卫星的天文底片数字化和位置测量

在天文底片数字化工作中,利用高端商用扫描仪可能是一条简单而有效的途径.针对1988年云南天文台1m RCC(Ritchey Chretien Coude)望远镜拍摄的6张土星卫星天文底片,探讨了利用Epson公司10000XL商用扫描仪的底片数字化技术和数据处理方法.基于底片数字化图像和UCAC2(The Second US Naval Observatory CCD Astrograph Catalog)参考星表,重新测量土星卫星的位置.通过与IMCCE(Institut de Mecanique Celeste et de Calcul des Ephemerides)提供的土卫历表位置比较表明,土星卫星的定位结果在赤经和赤纬方向上的残差均值分别为0.056″和0.009″,在赤经和赤纬方向上残差的标准偏差分别为0.106″和0.089″.     

我们看到了土星光环

去年暑假刚开学,同学们就高兴地看到,学校刚刚落成的科技教学楼的楼顶上增加了一个银灰色的大圆球——天文圆顶。正巧,这个学期我们三年级又开设了地理课。在地理老师的指导下,我们第一次透过天文望远镜观察了土星。     

木星土星边缘的椭圆拟合

将CCD观测的木星或土星光环图像二值化,再用"四邻点模板"检测获得二值图像的边缘,最后用椭圆方程迭代拟合边缘,可以获得行星几何中心的位置。这被证明是一种高精度的位置测量方法[1,2]。本文给出了用椭圆拟合检测边缘的全部公式及有关说明。