伽利略于1610年使用自制望远镜观测土星时,注意到了土星旁的两个“耳朵”,起初他猜测这是两颗卫星,但因观察到它们并不绕土星旋转,而是似乎静止不动,加之两年后它们神秘消失,三年后再现,伽利略未敢立即公布这一发现。直至半个世纪后,荷兰天文学家惠更斯借助更先进的望远镜揭示了真相,证明那些“耳朵”实际上是环绕土星赤道的光环,由众多大小不一的冰块组成,色彩斑斓,快速绕行。
土星,古代中国称其为镇星或填星,因其公转周期接近29.5年,几乎每年停留在一个星宿之中,象征着“镇守”或“充盈”。作为太阳系中仅次于木星的第二大行星,土星拥有庞大的体积,直径约地球的9.5倍,其表面亦由液态氢和氦构成,狂风横扫,风速惊人,可达每小时1600公里以上,云层中富含结晶氨。
土星以其壮观的光环闻名,光环由冰块、岩石、尘埃等构成,排列成环状结构绕行星旋转。其轨道距离太阳约14亿公里,公转周期约29.5个地球年,视星等为0.67等。光环的存在让土星在视觉上仿佛佩戴了一顶宽边帽,引人瞩目。
在文化和象征意义上,土星常被视为时间与命运的象征,罗马神话中它对应着天神克洛诺斯。在东西方文化里,土星与农业紧密相连,其天文符号象征着农耕中的镰刀。直到1781年天王星被发现前,土星被认为是离太阳最远的行星,且不断有新卫星的发现丰富了我们对它的认识。
土星在诸多特性上与木星相似,同属巨行星类别,体积巨大,质量约为地球的95.18倍,密度却是八大行星中最小,甚至能在水中漂浮。土星的自转导致其形态扁平,而其光环的视角变化,由于光环平面与轨道面不重合,使得土星的亮度随观察角度而异,最亮时能与夜空中最亮的恒星媲美。
土星的季节虽然漫长,每季长达7年多,但由于远离太阳,即使在夏季也异常寒冷。其大气主要由氢、氦以及少量甲烷构成,云层以金黄色为主,规则的条纹比木星更为明显。土星表面的风速极高,赤道附近可达每秒500米,比木星更强。
科学研究指出,土星保留了其形成初期的原始气体成分,尤其是氢和氦,这对理解太阳系早期状态及太阳的演化具有重要意义。土星的化学组成虽与木星相似,但在甲烷和氨的比例上有所差异,甲烷含量更高,氨则较少。伽利略的最初观测为此后的深入研究奠定了基础,开启了对土星及其独特光环的探索之门。
木星与土星并非岩石行星。木星,古时称为太岁,是占星学中的吉祥之星,象征着幸运、机遇、智慧、财富及其在生活诸多领域的扩展。它以大约一年移动一个宫位的速度绕行黄道,十二年完成一圈
木星的逃逸速度极高,达到59.5公里每秒。当飞船穿越其大气层边缘,初始速度约为20万公里/小时。借鉴伽利略号的探测经验,飞船会在两分钟内因大气摩擦迅速减速至音速之下,期间温度剧增至约10000摄氏度